混合仿真接口及具有該接口的電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種混合仿真接口及具有該接口的電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備，混合仿真接口連接于實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備和實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備之間，用于與實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備、實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備進(jìn)行閉環(huán)交互，設(shè)置有第一動(dòng)態(tài)等值電路、第二動(dòng)態(tài)等值電路和時(shí)序電路。第一動(dòng)態(tài)等值電路為戴維南動(dòng)態(tài)等值電路，第二動(dòng)態(tài)等值電路為動(dòng)態(tài)功率源模型。仿真系統(tǒng)設(shè)有實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備、實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備和混合仿真接口。該混合仿真接口能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備與實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備雙向聯(lián)接及數(shù)據(jù)輸送。本實(shí)用新型能實(shí)時(shí)仿真大規(guī)模電網(wǎng)慢速動(dòng)態(tài)的機(jī)電暫態(tài)過程和局部快速響應(yīng)的電磁暫態(tài)過程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)果精確、適用性寬。
【專利說明】混合仿真接口及具有該接口的電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種混合仿真接口及具有該接口 的電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前電力系統(tǒng)區(qū)域互聯(lián)規(guī)模日趨龐大，區(qū)域間關(guān)聯(lián)增強(qiáng)；基于大功率電力電子技 術(shù)的高壓直流輸電系統(tǒng)和新型柔性交流輸電系統(tǒng)FACTS裝置的大量應(yīng)用，使得反映不同物 理特征的動(dòng)態(tài)過程相互交織在一起。電力系統(tǒng)發(fā)展的新形勢(shì)對(duì)仿真技術(shù)提出了更高的要 求，一方面要求在一次仿真過程中既能模擬大規(guī)?；ヂ?lián)系統(tǒng)的暫穩(wěn)動(dòng)態(tài)特性準(zhǔn)確反映區(qū)域 電網(wǎng)間、大系統(tǒng)與局部系統(tǒng)間的相互作用；另一方面，同時(shí)又能模擬局部快速響應(yīng)特性反映 其電磁暫態(tài)過程。
[0003] 而現(xiàn)有技術(shù)中的仿真設(shè)備，由于一些限制，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。此外，由于接口處 的計(jì)算方法簡(jiǎn)單，存在誤差大的缺陷，不適于大網(wǎng)絡(luò)仿真研究。
[0004] 因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種混合仿真接口及具有該接口的電力系統(tǒng)混合 實(shí)時(shí)仿真設(shè)備以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種混合仿真接口及具 有該接口的電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備，能夠?qū)恢绷麟娋W(wǎng)的特性進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真研究，而 且具有仿真結(jié)果精確、適用性寬廣的特點(diǎn)。
[0006] 本實(shí)用新型的上述目的通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種混合仿真接口，連接于實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備和實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備之 間，用于與實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備、實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備進(jìn)行閉環(huán)交互，該混合仿真接口 設(shè)置有第一動(dòng)態(tài)等值電路、第二動(dòng)態(tài)等值電路和時(shí)序電路；
[0008] 所述時(shí)序電路分別與所述第一動(dòng)態(tài)等值電路、所述第二動(dòng)態(tài)等值電路連接；
[0009] 所述第一動(dòng)態(tài)等值電路的輸入端與實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備輸出的ABC分相受控 電壓源數(shù)據(jù)端連接，所述第一動(dòng)態(tài)等值電路的輸出端與電磁暫態(tài)仿真設(shè)備的接口電壓數(shù)據(jù) 輸入端連接；
[0010] 所述第二動(dòng)態(tài)等值電路的輸入端與實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備輸出的正負(fù)零三序接 口功率數(shù)據(jù)端連接，所述第二動(dòng)態(tài)等值電路的輸出端與實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備的接口功率 數(shù)據(jù)輸入端連接。
[0011] 上述第一動(dòng)態(tài)等值電路為戴維南動(dòng)態(tài)等值電路，其電路參數(shù)具體為：
[0012] 系統(tǒng)原網(wǎng)絡(luò)方程為;
[0013] 網(wǎng)絡(luò)阻抗矩陣為Z = 1 ;
[0014] 等值阻抗為 ；

【權(quán)利要求】
1. 一種混合仿真接口，連接于實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備和實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備之間， 用于與實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備、實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備進(jìn)行閉環(huán)交互，其特征在于：設(shè)置有 第一動(dòng)態(tài)等值電路、第二動(dòng)態(tài)等值電路和時(shí)序電路； 所述時(shí)序電路分別與所述第一動(dòng)態(tài)等值電路、所述第二動(dòng)態(tài)等值電路連接； 所述第一動(dòng)態(tài)等值電路的輸入端與實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備輸出的ABC分相受控電壓 源數(shù)據(jù)端連接，所述第一動(dòng)態(tài)等值電路的輸出端與電磁暫態(tài)仿真設(shè)備的接口電壓數(shù)據(jù)輸入 端連接； 所述第二動(dòng)態(tài)等值電路的輸入端與實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備輸出的正負(fù)零三序接口功 率數(shù)據(jù)端連接，所述第二動(dòng)態(tài)等值電路的輸出端與實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備的接口功率數(shù)據(jù) 輸入端連接； 所述第一動(dòng)態(tài)等值電路為戴維南動(dòng)態(tài)等值電路，其電路參數(shù)具體為： 系統(tǒng)原網(wǎng)絡(luò)方程為; 網(wǎng)絡(luò)阻抗矩陣為Z=Jr-1 ; 等值阻抗為A9 = ; 等值電勢(shì)為 式中，κ為網(wǎng)絡(luò)方程節(jié)點(diǎn)電壓向量、/?網(wǎng)絡(luò)方程節(jié)點(diǎn)注入電流向量、是網(wǎng)絡(luò)的節(jié) 點(diǎn)-端口關(guān)聯(lián)矢量，；T是節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，I是節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣； 所述第二動(dòng)態(tài)等值電路為動(dòng)態(tài)功率源模型，在實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備中設(shè)置等值節(jié)點(diǎn) 為BQ類型節(jié)點(diǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合仿真接口，其特征在于：所述時(shí)序電路的時(shí)步設(shè)置為 IOms0
3. -種電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備，其特征在于：設(shè)置有用于對(duì)被研究的交直流電網(wǎng) 的電力電子局部元件部分進(jìn)行實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)計(jì)算的實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備、用于對(duì)被研究 的交直流電網(wǎng)的交流網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)計(jì)算的實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備以及如權(quán) 利要求1或2任意一項(xiàng)所述的混合仿真接口； 所述混合仿真接口雙向聯(lián)接于所述實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備與所述實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真 設(shè)備之間，將交流網(wǎng)絡(luò)部分在機(jī)電暫態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等值后動(dòng)態(tài)輸送到所述實(shí)時(shí)電磁 暫態(tài)仿真設(shè)備，并將電力電子局部元件在實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等值后動(dòng)態(tài) 輸送到所述實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備，其特征在于：被研究的交直流 電網(wǎng)在HVDC換流母線或FACTS專用變壓器處分割為交流網(wǎng)絡(luò)部分和電力電子局部元件部 分，交流網(wǎng)絡(luò)部分通過實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備行實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真計(jì)算，電力電子局部元 件部分通過實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)電磁暫態(tài)仿真計(jì)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力系統(tǒng)混合實(shí)時(shí)仿真設(shè)備，其特征在于：所述實(shí)時(shí)電磁暫 態(tài)仿真設(shè)備是RTDS仿真系統(tǒng)，所述實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真設(shè)備是基于UDC的實(shí)時(shí)機(jī)電暫態(tài)仿真 設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G06F9/455GK204229391SQ201420323566
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】李偉, 郭琦, 韓偉強(qiáng), 歐開健, 黃立濱, 胡云 申請(qǐng)人:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心