CN103995734A - 基于rtds的电力系统混合实时仿真系统及仿真方法 - Google Patents

Abstract

一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统及仿真方法，仿真系统设有实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统和混合仿真接口。仿真方法包括（1）仿真准备；（2）初始状态更新；（3）实时机电暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真系统，实时机电暂态仿真系统进行当前电磁暂态计算，并进行更新；同时电磁暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真系统，实时机电暂态仿真系统进行当前机电暂态计算，并进行更新；不断重复直到仿真时间结束则停止。本发明能实时仿真大规模电网慢速动态的机电暂态过程和局部快速响应的电磁暂态过程，结构简单、结果精确、适用性宽。

Description

基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统及仿真方法

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统及其仿真方法。 

背景技术

当前电力系统区域互联规模日趋庞大，区域间关联增强；基于大功率电力电子技术的高压直流输电系统和新型柔性交流输电系统FACTS装置的大量应用，使得反映不同物理特征的动态过程相互交织在一起。电力系统发展的新形势对仿真技术提出了更高的要求，一方面要求在一次仿真过程中既能模拟大规模互联系统的暂稳动态特性准确反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用；另一方面，同时又能模拟局部快速响应特性反映其电磁暂态过程。

而现有技术中的仿真系统，由于一些限制，不能进行实时仿真。此外，由于接口处的计算方法简单，存在误差大的缺陷，不适于大网络仿真研究、

因此，针对现有技术不足，提供一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统及其仿真方法以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统及其仿真方法，能够对交直流电网的特性进行实时仿真研究，而且具有仿真结果精确、适用性宽广的特点。 

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。   

一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，设置有

实时电磁暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的电力电子局部元件部分进行实时电磁暂态计算； 

实时机电暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的交流网络部分进行实时机电暂态计算；

混合仿真接口，实现所述实时电磁暂态仿真系统与所述实时机电暂态仿真系统双向联接，将交流网络部分在机电暂态系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时电磁暂态仿真系统，并将电力电子局部元件在实时电磁暂态仿真系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时机电暂态仿真系统。

其中，被研究的交直流电网在HVDC换流母线或FACTS专用变压器处分割为交流网络部分和电力电子局部元件部分，交流网络部分通过实时机电暂态仿真系统行实时机电暂态仿真计算，电力电子局部元件部分通过实时电磁暂态仿真系统进行实时电磁暂态仿真计算。

上述混合仿真接口设置有第一动态等值电路、第二动态等值电路和时序控制电路；

所述时序控制电路控制每一时步内所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路的工作启始状况及参数更新；

在每一个时步开始时，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统进行初始状态更新，同时所述第一动态等值电路和第二动态等值电路进行参数更新；

在每一时步内，所述第一动态等值电路接收所述实时机电暂态仿真系统输送的当前时步的ABC分相受控电压源信号并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口电压输送至所述实时电磁暂态仿真系统，所述实时电磁暂态仿真系统根据所述第一动态等值电路输送的接口电压进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；

所述第二动态等值电路接收所述实时电磁暂态仿真系统输送的当前正负零三序接口功率并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口功率输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统根据所述第二动态等值电路输送的接口功率进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

在时序控制电路的控制下，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路开始下一时步的闭环交互，直到仿真时间结束则停止交互。

上述第一动态等值电路为戴维南动态等值电路，其电路参数具体为：

设系统原网络方程为                                               ：

网络阻抗矩阵为；

等值阻抗为；

等值电势为；

式中， V为网络方程节点电压向量、P为网络方程节点注入电流向量、是网络的节点-端口关联矢量，是节点导纳矩阵，是节点阻抗矩阵。

上述第二动态等值电路为动态功率源模型，在机电暂态网络中设置等值节点为BQ类型节点。

第一动态等值电路与第二动态等值电路分别位于对侧仿真系统中作为本侧仿真系统的等值电路。

上述时步设置为10ms。

上述实时电磁暂态仿真系统是RTDS仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统是基于UDC的实时机电暂态仿真系统。

本发明提供一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真方法，通过上述基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统采用如下方式进行，

（1）仿真准备时刻，实时电磁暂态仿真系统和实时机电暂态仿真系统各自独立运行稳定，开始混合仿真；

（2）所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统及混合仿真接口进行初始状态更新； 

（3）实时机电暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真系统，实时机电暂态仿真系统进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；同时电磁暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

不断重复上述步骤（2）至（3）的交换过程，直到仿真时间结束则停止交互。

上述混合仿真接口设置有第一动态等值电路、第二动态等值电路和时序控制电路；

所述时序控制电路控制每一时步内所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路的工作启始状况及参数更新；

在每一个时步开始时，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统进行初始状态更新，同时所述第一动态等值电路和第二动态等值电路进行参数更新；

在每一时步内，所述第一动态等值电路接收所述实时机电暂态仿真系统输送的当前时步ABC分相受控电压源信号并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口电压输送至所述实时电磁暂态仿真系统，所述实时电磁暂态仿真系统根据所述第一动态等值电路输送的接口电压进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；

所述第二动态等值电路接收所述实时电磁暂态仿真系统输送的当前正负零三序接口功率并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口功率输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统根据所述第二动态等值电路输送的接口功率进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

在时序控制电路的控制下，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路开始下一时步的闭环交互，直到仿真时间结束则停止交互。

本发明的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，设置有实时电磁暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的电力电子局部元件部分进行实时电磁暂态计算；实时机电暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的交流网络部分进行实时机电暂态计算；混合仿真接口，实现所述实时电磁暂态仿真系统与所述实时机电暂态仿真系统双向联接，将交流网络部分在机电暂态系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时电磁暂态仿真系统，并将电力电子局部元件在实时电磁暂态仿真系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时机电暂态仿真系统。

本发明的基于RTDS的电力系统混合实时仿真方法，过上述基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统采用如下方式进行，（1）仿真准备时刻，实时电磁暂态仿真系统和实时机电暂态仿真系统各自独立运行稳定，开始混合仿真；（2）所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统及混合仿真接口进行初始状态更新； （3）实时机电暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真系统，实时机电暂态仿真系统进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；同时电磁暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；不断重复上述步骤（2）至（3）的交换过程，直到仿真时间结束则停止交互。

本发明通过混合仿真接口实现所述实时电磁暂态仿真系统与所述实时机电暂态仿真系统双向联接，将交流网络部分在机电暂态系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时电磁暂态仿真系统，并将电力电子局部元件在实时电磁暂态仿真系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时机电暂态仿真系统。能够在一次仿真过程中既能模拟大规模互联系统的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程以反映如HVDC、FACTS装置快速开关过程特性。实时仿真大规模电网慢速动态的机电暂态过程和局部快速响应的电磁暂态过程，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统的结构示意图。

图2 为本发明研究的交直流电网的分网接口示意图。

图3 为本发明机电暂态仿真计算数学模型结构图。

图4 为本发明实时机电暂态程序流程示意图。

图5 为本发明交流网络在电磁暂态侧等值电路示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1。

一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，如图1所示，设置有

实时电磁暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的电力电子局部元件部分进行实时电磁暂态计算； 

实时机电暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的交流网络部分进行实时机电暂态计算；

混合仿真接口，实现所述实时电磁暂态仿真系统与所述实时机电暂态仿真系统双向联接，将交流网络部分在机电暂态系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时电磁暂态仿真系统，并将电力电子局部元件在实时电磁暂态仿真系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时机电暂态仿真系统。

如图2所示，被研究的交直流电网在HVDC换流母线或FACTS专用变压器处分割为交流网络部分和电力电子局部元件部分，交流网络部分通过实时机电暂态仿真系统行实时机电暂态仿真计算，电力电子局部元件部分通过实时电磁暂态仿真系统进行实时电磁暂态仿真计算。

实时电磁暂态仿真系统是RTDS仿真系统，实时机电暂态仿真系统是基于UDC的实时机电暂态仿真系统。

通过上述基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统进行仿真的方法，采用如下方式进行，

（1）仿真准备时刻，实时电磁暂态仿真系统和实时机电暂态仿真系统各自独立运行稳定，开始混合仿真；

（2）所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统及混合仿真接口进行初始状态更新； 

（3）实时机电暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真系统，实时机电暂态仿真系统进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；同时电磁暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

不断重复上述步骤（2）至（3）的交换过程，直到仿真时间结束则停止交互。

发明是一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，由实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统和混合仿真接口组成。被研究的交直流电网在HVDC换流母线或FACTS专用变压器处分割为交流网络部分和电力电子局部元件部分，交流网络部分置于实时机电暂态仿真系统中进行实时机电暂态仿真计算，电力电子局部元件部分（HVDC或FACTS）置于实时电磁暂态仿真系统中进行实时电磁暂态仿真计算。混合仿真接口（IF）实现交流网络部分机电暂态侧TSA到电磁暂态侧EMT中的动态等值，以及电力电子局部元件电磁暂态侧EMT到机电暂态侧TSA中的动态等值。能够在一次仿真过程中既能模拟大规模互联系统的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程以反映如HVDC、FACTS装置快速开关过程特性。实时仿真大规模的机电暂态响应和局部快速响应的电磁暂态过程，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。

实时机电暂态仿真系统，全部电力系统的表达式包括同步发电机组、与同步发电机组相关的励磁控制系统和原动机及其调速系统、变压器及输电线路交流网络、负荷、其他动态元件，如图3所示，机电暂态方程求解包括微分方程（1）和网络代数方程（2）:

  ……（1）；

     ……（2）；

微分方程组（1）包括：

（1）描述各同步发电机暂态和次暂态电势变化规律的微分方程。

（2）描述各同步发电机转子运动的摇摆方程。

（3）描述同步发电机组中励磁调节系统动态特性的微分方程。

（4）描述同步发电机组中原动机及其调速系统动态特性的微分方程。

（5）描述各感应电动机和同步电动机负荷动态特性的微分方程。

网络代数方程组（2）包括：

（1）电力网络方程，即描述在公共参数坐标系下节点电压与节点注入电流之间的关系。

（2）各同步发电机定子电压方程方程（建立在各自的坐标系下）及坐标系与坐标系间变换方程。

实时机电暂态仿真流程如图4所述，具体包括如下步骤：

首先输入原始数据，主要包括系统元件模型（如发电机采用模型阶数、调速励磁控制系统的模型等）、参数（包括潮流计算和暂态稳定计算所需各量，如线路参数、发电机参数等）、网络拓扑信息（主要是线路两端节点号/名称等）、稳定分析的要求（如仿真步长、仿真总时间等）等。

根据输入的参数信息进行系统全网的潮流计算，得到各节点的电压、相角及全网的潮流分布信息，为后面的暂态稳定计算做好准备。

根据网络元件参数及网络拓扑关系形成电网在稳态下的节点导纳矩阵。将发电机内部暂态导纳Y_G和负荷中恒定导纳部分等值Y_L并入系统的导纳矩阵中。这一步主要是形成T_n时刻网络暂态稳定计算所需的所有变量初始值，也是为之后的系统暂态计算做准备。

判断系统是否有扰动或故障发生（包括线路、节点的三相故障和不对称故障等）。如果有，则根据故障情况或扰动参数修改当前的网络导纳矩阵和微分方程，然后重新求解网络方程来计算各节点电压。若无扰动或故障发生，则直接转入步骤。

图中步骤是暂态计算的核心部分。根据采用的时域仿真方法进行T_n到T_n+1时步的计算，求取T_n+1时刻系统的状态量和代数量。微分方程求解部分可以采用隐式梯形法、改进欧拉法等，代数方程组和微分方程既可以采用联立求解也可以采用迭代求解的方法。

完成一个时步的计算之后，判断仿真总时间是否已经到达仿真总时间，如果到达则转入做输出结果等处理，仿真结束；如果没有则判断系统是否稳定，如果已经失稳则同样转入做输出结果等处理。若仿真时间没有到达并且系统仍然稳定则表明系统的暂态仿真计算还应该继续下去，更新时间轴，转入下一步的计算。

混合仿真接口设置有第一动态等值电路、第二动态等值电路和时序控制电路。

时序控制电路控制每一时步内所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路的工作启始状况及参数更新；

在每一个时步开始时，实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统进行初始状态更新，同时第一动态等值电路和第二动态等值电路进行参数更新；

在每一时步内，第一动态等值电路接收所述实时机电暂态仿真系统输送的当前时步的ABC分相受控电压源信号并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口电压输送至所述实时电磁暂态仿真系统，所述实时电磁暂态仿真系统根据所述第一动态等值电路输送的接口电压进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；

第二动态等值电路接收所述实时电磁暂态仿真系统输送的当前正负零三序接口功率并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口功率输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统根据所述第二动态等值电路输送的接口功率进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

在时序控制电路的控制下，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路开始下一时步的闭环交互，直到仿真时间结束则停止交互。

第一动态等值电路为戴维南动态等值电路，采用ABC分相电压源模型，在每个交互时步更新每相电压源幅值、相位与内阻抗实部、虚部。

其电路参数具体为：

设系统原网络方程为：

网络阻抗矩阵为；

等值阻抗为；

等值电势为；

式中， V为网络方程节点电压向量、P为网络方程节点注入电流向量、是网络的节点-端口关联矢量，是节点导纳矩阵，是节点阻抗矩阵。

第二动态等值电路为动态功率源模型，采用三序量注入法，在每个交互时序更新本时步参与机电暂态方程计算的接口功率量，本发明采用瞬时值计算出三序功率可以实现接口数据转换的快速传递。

第二动态等值电路为动态功率源模型，在机电暂态网络中设置等值节点为BQ类型节点。如图5所示，第一动态等值电路与第二动态等值电路分别位于对侧仿真系统中作为本侧仿真系统的等值电路。戴维南等值电路与TSA交流网络频率相关等值电路（FDNE）并联，可以反映交流网络对EMT电磁侧故障计算时的电路0-2000Hz的高频响应特性。

接口数据交互时序控制通过时序控制电路进行。

具体的，机电暂态侧（TSA）将每一时步（10ms）计算出的戴维南等值阻抗和等值电势传送给电磁暂态侧（EMT）。同时电磁暂态侧（EMT）通过基波三序量转换算法计算出的接口交换三序功率量送入机电暂态侧（TSA）。

机电暂态计算过程在获得接口交换三序功率量信息后进行下一个时步的机电暂态仿真计算。同时电磁暂态计算过程在获得机电暂态网络的戴维南等值电势和等值阻抗后，进行下一个时步的电磁暂态仿真计算。

从机电暂态侧（TSA）与电磁暂态侧（EMT）闭环交互后每10ms不断重复以上交互过程直至仿真结束。

在仿真结束前，机电暂态侧（TSA）与电磁暂态侧（EMT）可以重复做各种对称故障、非对称故障。

本发明能够在一次仿真过程中既能模拟大规模互联系统的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程以反映如HVDC、FACTS装置快速开关过程特性。实时仿真大规模的机电暂态响应和局部快速响应的电磁暂态过程，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，其特征在于：设置有实时电磁暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的电力电子局部元件部分进行实时电磁暂态计算； 

实时机电暂态仿真系统，对被研究的交直流电网的交流网络部分进行实时机电暂态计算；

混合仿真接口，实现所述实时电磁暂态仿真系统与所述实时机电暂态仿真系统双向联接，将交流网络部分在机电暂态系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时电磁暂态仿真系统，并将电力电子局部元件在实时电磁暂态仿真系统中的动态数据等值后动态输送到所述实时机电暂态仿真系统。

2.根据权利要求1所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，其特征在于：被研究的交直流电网在HVDC换流母线或FACTS专用变压器处分割为交流网络部分和电力电子局部元件部分，交流网络部分通过实时机电暂态仿真系统行实时机电暂态仿真计算，电力电子局部元件部分通过实时电磁暂态仿真系统进行实时电磁暂态仿真计算。

3.根据权利要求2所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，其特征在于：所述混合仿真接口设置有第一动态等值电路、第二动态等值电路和时序控制电路；

所述时序控制电路控制每一时步内所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路的工作启始状况及参数更新；

在每一个时步开始时，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统进行初始状态更新，同时所述第一动态等值电路和第二动态等值电路进行参数更新；

在每一时步内，所述第一动态等值电路接收所述实时机电暂态仿真系统输送的当前时步的ABC分相受控电压源信号并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口电压输送至所述实时电磁暂态仿真系统，所述实时电磁暂态仿真系统根据所述第一动态等值电路输送的接口电压进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；

所述第二动态等值电路接收所述实时电磁暂态仿真系统输送的当前正负零三序接口功率并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口功率输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统根据所述第二动态等值电路输送的接口功率进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

在时序控制电路的控制下，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路开始下一时步的闭环交互，直到仿真时间结束则停止交互。

4.根据权利要求3所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，其特征在于：所述第一动态等值电路为戴维南动态等值电路，其电路参数具体为：

设系统原网络方程为                                                ：

网络阻抗矩阵为；

等值阻抗为；

等值电势为；

式中， V为网络方程节点电压向量、P为网络方程节点注入电流向量、是网络的节点-端口关联矢量，是节点导纳矩阵，是节点阻抗矩阵。

5.根据权利要求4所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，其特征在于：所述第二动态等值电路为动态功率源模型，在实时机电暂态仿真系统中设置等值节点为BQ类型节点。

6.根据权利要求6所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，其特征在于：所述时步设置为10ms。

7.根据权利要求1所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统，其特征在于：所述实时电磁暂态仿真系统是RTDS仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统是基于UDC的实时机电暂态仿真系统。

8.一种基于RTDS的电力系统混合实时仿真方法，其特征在于：通过如权利要求1所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真系统采用如下方式进行，

（1）仿真准备时刻，实时电磁暂态仿真系统和实时机电暂态仿真系统各自独立运行稳定后，系统开始混合仿真；

（2）所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统及混合仿真接口进行初始状态更新； 

（3）实时机电暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真系统，实时机电暂态仿真系统进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；同时电磁暂态仿真系统中的动态数据通过混合仿真接口等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

不断重复上述步骤（2）至（3）的交换过程，直到仿真时间结束则停止交互。

9.根据权利要求8所述的基于RTDS的电力系统混合实时仿真方法，其特征在于：

所述混合仿真接口设置有第一动态等值电路、第二动态等值电路和时序控制电路；

所述时序控制电路控制每一时步内所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路的工作启始状况及参数更新；

在每一个时步开始时，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统进行初始状态更新，同时所述第一动态等值电路和第二动态等值电路进行参数更新；

在每一时步内，所述第一动态等值电路接收所述实时机电暂态仿真系统输送的当前时步ABC分相受控电压源信号并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口电压输送至所述实时电磁暂态仿真系统，所述实时电磁暂态仿真系统根据所述第一动态等值电路输送的接口电压进行当前电磁暂态计算，并以当前电磁暂态计算结果更新所述实时电磁暂态仿真系统作为下一时步的实时电磁暂态仿真系统初始状态；

所述第二动态等值电路接收所述实时电磁暂态仿真系统输送的当前正负零三序接口功率并进行等值计算后将等值计算后的结果作为接口功率输送至所述实时机电暂态仿真系统，所述实时机电暂态仿真系统根据所述第二动态等值电路输送的接口功率进行当前机电暂态计算，并以当前机电暂态计算结果更新所述实时机电暂态仿真系统作为下一时步的实时机电暂态仿真系统初始状态；

在时序控制电路的控制下，所述实时电磁暂态仿真系统、实时机电暂态仿真系统、第一动态等值电路和第二动态等值电路开始下一时步的闭环交互，直到仿真时间结束则停止交互。