[发明专利]一种配电网CPS多分辨率系统级优化组合仿真方法和系统

说明书

本发明提出的一种配电网CPS多分辨率系统级优化组合仿真方法和系统，包括：利用配电网CPS系统预先建立的多分辨率仿真模型的优选模型得到配电网CPS系统对应的仿真模型中各设备元件仿真模型的最优组合方案；基于配电网CPS系统的拓扑关系和各设备元件仿真模型的最优组合方案构成配电网CPS系统级仿真模型；根据当前仿真步长的配电网CPS系统级仿真模型中各节点的初始电压对所述配电网CPS系统级仿真模型进行仿真，得到当前仿真步长的仿真结果；本发明实现了配电网时序仿真过程中模型的动态优选，能够为不同状态仿真，挑选出最优的模型组合，从而完成了设备级模型到系统级模型之间的构建，最大程度避免了组合误差，以及动态时序仿真过程中的累积误差。

技术领域

本发明属于配电网信息物理系统技术领域，具体涉及一种配电网CPS多分辨率系统级优化组合仿真方法和系统。

背景技术

在配电网领域，配电自动化、PMS2.0、用电信息采集系统、智能电表、终端等信息通信系统在配电网中逐步普及，光伏、风电、储能、充电桩等基于柔性控制的分布式能源或用电设备进一步加强了配电网的可控性以及对信息控制系统的依赖性，大量的高度集成先进量测体系、数据采集设备、计算设备和嵌入式柔性控制设备，将配电网、信息通信网两个实体网络深度互连，使得配电网中一次系统与二次系统相互耦合、紧密联系，具备了典型信息物理系统(Cyber Physical System，CPS)的基本特征，成为配电网CPS融合系统。

配电网CPS中各类物理设备以及信息系统的时间常数差异较大，如电力电子设备的时间常数在微秒级、机械开关的时间常数在毫秒级、信息通信系统的时间常数通常在毫秒级或者秒级。不同时间常数的系统耦合交织在一起进行仿真往往需要用到多分辨率模型。如何从配电网CPS多分辨率模型库中选择合适的设备元件模型进行级联，构建完整的配电网CPS系统级模型进行仿真，从而提升配电网CPS仿真精度与速度，是目前CPS仿真领域的亟需解决的关键技术难题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种配电网CPS多分辨率系统级优化组合仿真方法，其改进之处在于，包括：

利用配电网CPS系统预先建立的多分辨率仿真模型的优选模型得到配电网CPS系统对应的仿真模型中各设备元件仿真模型的最优组合方案；

基于配电网CPS系统的拓扑关系和各设备元件仿真模型的最优组合方案构成配电网CPS系统级仿真模型；

根据当前仿真步长的配电网CPS系统级仿真模型中各节点的初始电压对所述配电网CPS系统级仿真模型进行仿真，得到当前仿真步长的仿真结果；

其中，所述多分辨率仿真模型的优选模型是基于仿真耗时最小、累积误差之和最小以及组合误差最小为目标建立的。

优选的，所述多分辨率仿真模型的优选模型的计算式如下：