CN108767845A - 一种柔性仿真方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种柔性仿真方法和系统,包括:从电网仿真系统获取互动负荷的初始功率;根据初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值;基于柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到柔性子负荷的输出功率;基于柔性子负荷的输出功率修正柔性子负荷对应的等值负荷,并根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算;其中,仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。该方法和系统突破了传统电网仿真系统在负荷侧仿真方面的局限性,通过预先建立的柔性负荷模型,对柔性负荷的响应特性进行模拟并与电网仿真进行互动,计算出电网潮流和频率,有效评估柔性负荷对电网运行的影响。

Description

一种柔性仿真方法和系统
技术领域
本发明属于电力系统分析领域,具体涉及一种柔性仿真方法和系统。
背景技术
随着智能电网建设和电力市场化的推进,电网中具有主动响应能力的柔性负荷占比逐步增大,电网运行控制难度加大。为有效分析不同规模和响应特性的柔性负荷参与电网运行后的系统运行特性,以及柔性负荷对电网主动响应能力,需要建立涵盖详细柔性负荷模型和特性仿真的完整互动仿真系统,对计及柔性负荷的电网运行特性进行仿真。
目前的电网仿真系统的对象主要面向主网,在负荷侧进行模型等值以缩小电网计算规模和模型维护难度。柔性负荷与传统统调负荷一起被作为等值负荷参与电网仿真。以省调系统为例,通常在220kV主变高压侧进行负荷等值,主变以下的设备不再进行建模。上述建模方法无法建立详细的柔性负荷仿真模型,不能真实体现出柔性负荷的响应特性以及对电网运行的影响。
发明内容
为克服上述现有技术无法建立详细的柔性负荷仿真模型,不能真实体现出柔性负荷的响应特性以及对电网运行的影响的不足,本发明提出一种柔性仿真方法和系统。该方法和系统在现有电网仿真系统基础上,对负荷端模型进行扩展,建立详细的柔性负荷物理模型,根据负荷的响应特性进行详细仿真并与电网进行交互,实现源-网-荷的互动仿真。通过本发明方法,可对系统的柔性负荷比例和响应特性进行建模,对不同占比以及分布特性情况下的运行特性进行模拟,对电网发生扰动时不同柔性负荷占比以及响应特性情况下的电网运行过程进行仿真分析。
实现上述目的所采用的解决方案为:
一种柔性仿真方法,其改进之处在于:
从电网仿真系统获取互动负荷的初始功率;
根据所述初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值;
基于所述柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到所述柔性子负荷的输出功率;
基于所述柔性子负荷的输出功率修正所述柔性子负荷对应的等值负荷,并根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算;
其中,所述仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。
本发明提供的第一优选技术方案,其改进之处在于,所述根据所述初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值,包括:
按照所述柔性负荷模型中所述互动负荷的各个柔性子负荷的占比分配所述初始功率,剩余未分配功率作为所述互动负荷对应等值负荷的刚性负荷;
以分配的初始功率为基点,根据各类型和响应特性的所述柔性子负荷的日内计划曲线模型,分别生成各柔性子负荷的日内计划曲线;
分别根据各柔性子负荷的日内计划曲线计算各柔性子负荷当前仿真时刻的功率计划值。
本发明提供的第二优选技术方案,其改进之处在于,根据柔性子负荷的日内计划曲线计算柔性子负荷当前仿真时刻的功率计划值,包括:
根据柔性子负荷的日内计划曲线,获取当前仿真时刻所处时段的时段初和时段末的功率计划值;
根据所述时段初和时段末的功率计划值,采用线性插值法计算当前仿真时刻的功率计划值。
本发明提供的第三优选技术方案,其改进之处在于,所述基于所述柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到所述柔性子负荷的输出功率,包括:
当仿真类型为计划跟踪型时,采用所述柔性子负荷的功率计划值作为所述柔性子负荷的输出功率;
当仿真类型为自定义仿真型时,以所述柔性子负荷的功率计划值作为功率目标值,采用第三方软件对所述柔性子负荷进行仿真得到功率值,作为所述自定义仿真型柔性子负荷的输出功率。
本发明提供的第四优选技术方案,其改进之处在于,所述基于所述柔性子负荷的输出功率修正所述柔性子负荷对应的等值负荷,包括:
汇集所述柔性子负荷的输出功率作为所述柔性子负荷所属互动负荷的柔性负荷总量;
根据所述柔性负荷总量加上所述刚性负荷的总值修正所述互动负荷对应的等值负荷。
本发明提供的第五优选技术方案,其改进之处在于,预先建立柔性负荷模型,包括:
基于预先获取的互动子负荷信息获取互动负荷;
基于所述互动负荷,建立互动厂站模型、互动分区模型和子负荷模型;
其中,所述互动子负荷信息包括:子负荷类型、所占比例、仿真类型、可响应容量、响应速度和所属互动负荷。
本发明提供的第六优选技术方案,其改进之处在于,基于所述互动负荷建立互动厂站模型和互动分区模型,包括:
根据所述互动负荷对应的等值负荷所属厂站,建立互动厂站模型;
根据所述互动负荷对应的等值负荷所属区域,建立互动区域模型。
本发明提供的第七优选技术方案,其改进之处在于,基于所述互动负荷建立子负荷模型,包括:
将所述互动负荷按照预设的柔性负荷典型类型和响应特性分解,建立不同类型和响应特性的子负荷模型;
其中,所述柔性负荷典型类型包括:可中断负荷、可平移负荷和双向负荷;所述响应特性包括:可响应容量和响应速度。
本发明提供的第八优选技术方案,其改进之处在于,基于所述互动负荷建立子负荷模型,还包括:
根据所述子负荷的类型和响应特性,建立子负荷日内计划曲线模型。
一种柔性仿真系统,其改进之处在于,包括:初始功率模块、功率计划值模块、输出功率模块和计算模块;
所述初始功率模块用于从电网仿真系统获取互动负荷的初始功率;
所述功率计划值模块用于根据所述初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值;
所述输出功率模块用于基于所述柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到所述柔性子负荷的输出功率;
所述计算模块用于基于所述柔性子负荷的输出功率修正所述柔性子负荷对应的等值负荷,并根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算;
其中,所述仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。
本发明提供的第九优选技术方案,其改进之处在于,所述功率计划值模块包括:功率分配单元、计划曲线单元和功率计划值单元;
所述功率分配单元用于按照所述柔性负荷模型中所述互动负荷的各个柔性子负荷的占比分配所述初始功率,剩余未分配功率作为所述互动负荷对应等值负荷的刚性负荷;
所述计划曲线单元用于以分配的初始功率为基点,根据各类型和响应特性的所述柔性子负荷的日内计划曲线模型,分别生成各柔性子负荷的日内计划曲线;
所述功率计划值单元用于分别根据各柔性子负荷的日内计划曲线计算各柔性子负荷当前仿真时刻的功率计划值。
本发明提供的第十优选技术方案,其改进之处在于,所述输出功率模块包括计划跟踪单元和自定义仿真单元;
所述计划跟踪单用于当仿真类型为计划跟踪型时,采用所述柔性子负荷的功率计划值作为所述柔性子负荷的输出功率;
所述自定义仿真单元用于当仿真类型为自定义仿真型时,以所述柔性子负荷的功率计划值作为功率目标值,采用第三方软件对所述柔性子负荷进行仿真得到功率值,作为所述自定义仿真型柔性子负荷的输出功率。
与最接近的现有技术相比,本发明具有的有益效果如下:
1.突破了传统电网仿真系统在负荷侧仿真方面的局限性,通过预先建立的柔性负荷模型,对柔性负荷的响应特性进行模拟并与电网仿真进行互动,有效评估柔性负荷对电网运行的影响。
2.通过对柔性负荷特性分析,梳理了三种典型柔性负荷聚合类型,设计了柔性负荷建模方法,建立了与电网仿真系统的负荷模型对应关系。可对子负荷的占比和响应特性进行调节,分析不同规模和不同响应类型的柔性负荷对整个电网的影响。
3.提供了一个开放的平台接口,为第三方柔性负荷仿真软件提供了与电网进行交互的数据接口。第三方软件通过互动仿真系统提供的实时库接口获取子负荷的目标功率,在其内部进行柔性负荷仿真,并将仿真结果通过数据接口输出到实时库中。
附图说明
图1为本发明提供的一种柔性仿真方法流程示意图;
图2为本发明提供的一种柔性仿真方法详细流程示意图;
图3为本发明提供的一种柔性仿真方法中一个220kV主变互动等值负荷的构成示意图;
图4为本发明提供的一种柔性仿真方法中柔性负荷模型层级以及与电网仿真系统的对应关系示意图;
图5为本发明提供的一种柔性仿真方法中建立柔性负荷模型整体流程示意图;
图6为本发明提供的一种柔性仿真方法中初始断面同步流程示意图;
图7为本发明提供的源网荷互动仿真流程示意图;
图8为本发明提供的一种柔性仿真系统基本结构示意图;
图9为本发明提供的一种柔性仿真系统详细结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
实施例1:
本发明提供的一种柔性仿真方法流程示意图如图1所示,包括:
步骤1:从电网仿真系统获取互动负荷的初始功率;
步骤2:根据初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值;
步骤3:基于柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到柔性子负荷的输出功率;
步骤4:基于柔性子负荷的输出功率修正柔性子负荷对应的等值负荷,并根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算;
其中,仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。
具体的,一种柔性仿真方法包括:
步骤101:建立柔性子负荷模型数据库。
通过对电网系统中各种柔性负荷特性的梳理,建立模型数据库。其中模型数据库中包括柔性子负荷典型类型、各典型类型所占比例、柔性子负荷的仿真类型、可响应容量、响应速度以及互动负荷关键字,其中柔性子负荷典型类型包括可中断负荷、可平移负荷和双向负荷。建模工作只在系统建设时进行一次,后续进行增量维护和负荷模型属性的修改。其中,可响应容量包括可上调容量和/或可下调容量。
实际电网系统中柔性负荷个体数量众多,特性各异,若以个体建模参与互动仿真,会造成模型庞大且仿真控制系统复杂,难以维护和控制。互动系统建模基于现有电网仿真系统中的等值负荷进行扩展,将同一等值负荷下的柔性负荷按类型聚合,最终以聚合模型的形式反映到等值负荷上。柔性负荷采用向上聚类后的统一响应特性参与电网的互动仿真,其中响应特性包括柔性负荷的可响应容量和响应速度等。
通过对实际柔性负荷类型的梳理和分类,互动系统建立了三种典型的柔性负荷类型:可中断负荷、可平移负荷和双向负荷。每个参与互动的等值负荷都包含上述三种类型的柔性负荷,比例和关键属性可根据实际情况进行调整。
以省级电网仿真系统为例对建模方法进行说明,电网仿真系统中通常将220kV主变高压侧等值为负荷。本发明将其中具备互动能力的等值负荷称为互动等值负荷(简称互动负荷),在该互动等值负荷对应的互动负荷下建立三种类型的互动柔性子负荷,称为柔性子负荷(简称子负荷),三种子负荷的占比和典型响应特性如表1所示,三种子负荷的占比和响应特性可根据实际情况进行修改。
表1子负荷分类和关键属性
按照上述建模原则,一个220kV主变互动等值负荷的构成如图3所示。将电网仿真系统中的互动等值负荷分成柔性负荷和刚性负荷两个部分。
步骤102:从电网仿真系统中导出具备互动能力的等值负荷。
在电网仿真系统中将具有互动能力的等值负荷相关信息导出成E文件。E文件包含具备互动能力的等值负荷即互动负荷名称、设备关键字、所属厂站名称和厂站关键字、厂站所属区域名称和区域关键字。
步骤103:建立与具备互动能力的等值负荷对应的互动负荷。
柔性负荷仿真系统解析E文件,根据关键字生成对应具备互动能力的等值负荷的互动负荷,生成互动负荷的数据库记录。
步骤104:按照柔性子负荷典型类型和响应特性,将每个互动负荷进行分解,建立与等值负荷对应的柔性子负荷。
按照柔性子负荷典型类型和响应特性将每个互动负荷分解,建立与等值负荷对应的柔性子负荷,生成柔性子负荷的数据库记录。同时生成对应的厂站和区域数据库记录。柔性负荷仿真系统的负荷模型结构中,柔性子负荷为最底层模型,子负荷向上聚合为互动负荷,互动负荷以设备关键字为索引对应到电网仿真系统的主变等值负荷。柔性负荷模型层级以及与电网仿真系统的对应关系如图4所示。在建立柔性子负荷时,还根据子负荷的类型和响应特性,建立子负荷日内计划曲线模型。建立柔性负荷模型整体流程如图5所示。
步骤105:基于获取的电网仿真系统收敛的初始断面,对电网仿真系统与柔性负荷进行初始断面同步。
即基于电网仿真系统收敛的初始断面,柔性负荷仿真系统对断面进行同步,更新柔性负荷初始方式。初始断面同步流程如图6所示,包括:
步骤105-1:基于获取的电网仿真系统收敛的初始断面,获取等值负荷的初始功率。
即柔性负荷仿真系统向电网仿真系统请求获取等值负荷的初始功率,电网仿真系统基于获取的收敛的初始断面,解析请求报文后,向柔性负荷仿真系统返回等值负荷的初始功率;此外,还根据设备关键字从实时数据库中搜索对应的互动负荷。
步骤105-2:统计与等值负荷对应的互动负荷,并根据互动负荷的柔性子负荷占比进行初始功率的分配,剩余未分配功率作为刚性负荷存放在互动负荷记录中。
步骤105-3:每个柔性子负荷以分配的功率初始值为0时刻,根据柔性子负荷对应的柔性子负荷典型类型和响应特性的对应的日内计划曲线模型,生成柔性子负荷的完整的日内负荷计划曲线。
其中,日内计划曲线模型中根据不同柔性子负荷典型类型的典型负荷特性在数据库中针对每种柔性子负荷类型预先定义典型负荷曲线,该典型负荷曲线以标幺化的方式存放,0时刻基点值为1.0。
步骤105-4:统计各互动负荷的刚性负荷发送至电网仿真系统,电网仿真系统根据接收的刚性负荷更新对应等值负荷中的刚性部分即更新负荷量。
步骤106:根据同步结果仿真计算每个柔性子负荷的输出功率。
步骤106具体包括:
步骤106-1:针对每个柔性子负荷,基于柔性子负荷的日内负荷计划曲线,计算柔性子负荷当前时刻的功率计划值。
在每个仿真周期,柔性负荷仿真系统根据当前仿真时间对应的计划时段,根据柔性子负荷的日内负荷计划曲线,获取子柔性负荷时段初和时段末的计划值,采用线性插值方法计算当前时刻的功率计划值。
步骤106-2:基于功率计划值,根据柔性子负荷的仿真类型对每个柔性子负荷进行仿真计算,得到每个柔性子负荷的输出功率。
其中,柔性子负荷的仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。
对于计划跟踪型的柔性子负荷,采用当前时刻的功率计划值作为计划跟踪型柔性子负荷的输出功率。在实际应用中,还可以在输出功率中累加一定的随机偏差量。
对于自定义仿真型的柔性子负荷,基于功率计划值,采用第三方软件对自定义仿真型柔性子负荷进行仿真得到功率值,作为自定义仿真型柔性子负荷的输出功率。该类型的柔性子负荷由第三方仿真软件对柔性子负荷进行详细的建模和仿真,柔性负荷仿真系统以实时数据库为数据接口为第三方仿真软件提供输入输出数据。第三方软件使用接口获取当前功率计划值作为目标值进行仿真,并将仿真得到的柔性子负荷的输出功率写入实时数据库中。
不同仿真类型的柔性子负荷处理方式如下表2。
表2子负荷不同仿真类型流程
步骤107:将输出功率发送至电网仿真系统。
也即将柔性子负荷的输出功率聚合到所属互动负荷上,得到该互动负荷的柔性负荷量。将所有互动负荷的设备关键字和柔性负荷量组包通过通讯报文发送给电网仿真系统进行处理。
步骤108:电网仿真系统根据输出功率修正等值负荷。
即电网仿真系统接收报文并解析,将柔性负荷量记录到对应的互动负荷记录中。同时累计上步骤105-4中得到的刚性负荷,得到修正后的等值负荷。
步骤109:电网仿真系统根据修正的等值负荷进行稳态潮流和频率计算。
实施例2:
下面提供一个具体的源网荷互动仿真流程控制技术。
源网荷互动仿真通过对柔性子负荷个体的不同响应特性进行模拟,并将仿真结果进行聚合后与电网仿真系统进行交互,来反映电网不同规模和响应特性的柔性负荷对电网运行的影响。源网荷互动仿真流程控制技术对互动仿真过程中的柔性负荷仿真系统和电网仿真系统的仿真流程和数据交互流程进行控制。源网荷互动仿真总体按以下步骤进行:
步骤201:根据负荷计划曲线计算当前时刻的柔性子负荷的功率计划值
互动仿真的每个仿真周期,柔性负荷仿真系统根据当前仿真时间对应的计划时段,从负荷计划曲线中获取柔性子负荷时段初和时段末的计划值,采用线性插值方法计算当前时刻的功率计划值。
步骤202:柔性子负荷根据仿真类型进行个体仿真。
柔性子负荷根据定义的仿真类型进行个体仿真,得到子负荷的输出功率。子负荷个体仿真根据定义的仿真类型来进行对应的计划跟踪处理。
步骤203:根据从属关系统计负荷输出功率,发送到电网仿真系统。步骤203完成后,在下个仿真周期从步骤201开始至步骤203进行循环。
步骤203即将柔性子负荷的输出功率聚合到所属互动负荷上,得到该互动负荷的柔性负荷总量。将所有互动负荷的设备关键字和柔性负荷量组包通过通讯报文发送给电网仿真系统进行处理。
步骤204:电网仿真系统获取当前时刻的统调负荷和机组功率并接收电网扰动设置后,接收处理柔性负荷总量和发电机控制结果,修正等值负荷,其中等值负荷也即节点注入。
步骤205:根据修正的等值负荷计算电网的稳态潮流和系统频率。
步骤206:根据预设的系统负荷曲线和发电计划,结合计算的稳态潮流和系统频率计算当前时刻的统调负荷和机组功率。
每个仿真周期中,步骤204-步骤206构成循环。在实际仿真过程中,该循环也可以从步骤206开始,以上一个仿真周期计算的稳态潮流和系统频率以及系统的负荷曲线和发电计划计算当前时刻的统调负荷和机组功率,再接收柔性负荷总量和发电机控制结果,修正等值负荷,最终形成如图7所示的源网荷仿真流程。
实施例3:
基于同一发明构思,本发明还提供了一种柔性仿真系统,由于这些设备解决技术问题的原理与电网连续运行仿真断面的生成方法相似,重复之处不再赘述。
该系统包括:
初始功率模块、功率计划值模块、输出功率模块和计算模块;
其中,初始功率模块,用于从电网仿真系统获取互动负荷的初始功率;
功率计划值模块,用于根据初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值;
输出功率模块,用于基于柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到柔性子负荷的输出功率;
计算模块,用于基于柔性子负荷的输出功率修正柔性子负荷对应的等值负荷,并根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算;
其中,仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。
其中,功率计划值模块包括功率分配单元、计划曲线单元和功率计划值单元;
功率分配单元用于按照柔性负荷模型中互动负荷的各个柔性子负荷的占比分配初始功率,剩余未分配功率作为互动负荷对应等值负荷的刚性负荷;
计划曲线单元用于以分配的初始功率为基点,根据各类型和响应特性的柔性子负荷的日内计划曲线模型,分别生成各柔性子负荷的日内计划曲线;
功率计划值单元用于分别根据各柔性子负荷的日内计划曲线计算各柔性子负荷当前仿真时刻的功率计划值。
其中,功率计划值单元包括初末值子单元和插值子单元;
初末值子单元用于根据柔性子负荷的日内计划曲线,获取当前仿真时刻所处时段的时段初和时段末的功率计划值;
插值子单元用于根据时段初和时段末的功率计划值,采用线性插值法计算当前仿真时刻的功率计划值。
其中,输出功率模块包括计划跟踪单元和自定义仿真单元;
计划跟踪单元用于当仿真类型为计划跟踪型时,采用柔性子负荷的功率计划值作为柔性子负荷的输出功率;
自定义仿真单元用于当仿真类型为自定义仿真型时,以柔性子负荷的功率计划值作为功率目标值,采用第三方软件对柔性子负荷进行仿真得到功率值,作为自定义仿真型柔性子负荷的输出功率。
其中,计算模块包括修正单元和计算单元;
修正单元用于基于柔性子负荷的输出功率修正柔性子负荷对应的等值负荷;
计算单元用于根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算。
其中,修正单元包括汇集子单元和修正子单元;
汇集单元用于汇集柔性子负荷的输出功率作为柔性子负荷所属互动负荷的柔性负荷总量;
修正子单元用于根据柔性负荷总量加上刚性负荷的总值修正互动负荷对应的等值负荷。
其中,柔性仿真系统还包括用于建立柔性负荷模型的建模模块,建模模块包括负荷获取单元和建模单元;
负荷获取单元用于基于预先获取的互动子负荷信息获取互动负荷;
建模单元用于基于互动负荷,建立互动厂站模型、互动分区模型和子负荷模型;
其中,互动子负荷信息包括:子负荷类型、所占比例、仿真类型、可响应容量、响应速度和所属互动负荷。
其中,建模单元包括厂站模型子单元、区域模型子单元和子负荷模型子单元;
厂站模型子单元用于根据互动负荷对应的等值负荷所属厂站,建立互动厂站模型;
区域模型子单元用于根据互动负荷对应的等值负荷所属区域,建立互动区域模型;
子负荷模型子单元用于将互动负荷按照预设的柔性负荷典型类型和响应特性分解,建立不同类型和响应特性的子负荷模型;
其中,柔性负荷典型类型包括:可中断负荷、可平移负荷和双向负荷;响应特性包括:可响应容量和响应速度。
其中,建模单元还包括日内计划曲线模型子单元;
日内计划曲线模型子单元用于根据子负荷的类型和响应特性,建立子负荷日内计划曲线模型。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换,但这些变更、修改或者等同替换,均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种柔性仿真方法,其特征在于:
从电网仿真系统获取互动负荷的初始功率;
根据所述初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值;
基于所述柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到所述柔性子负荷的输出功率;
基于所述柔性子负荷的输出功率修正所述柔性子负荷对应的等值负荷,并根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算;
其中,所述仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值,包括:
按照所述柔性负荷模型中所述互动负荷的各个柔性子负荷的占比分配所述初始功率,剩余未分配功率作为所述互动负荷对应等值负荷的刚性负荷;
以分配的初始功率为基点,根据各类型和响应特性的所述柔性子负荷的日内计划曲线模型,分别生成各柔性子负荷的日内计划曲线;
分别根据各柔性子负荷的日内计划曲线计算各柔性子负荷当前仿真时刻的功率计划值。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据柔性子负荷的日内计划曲线计算柔性子负荷当前仿真时刻的功率计划值,包括:
根据柔性子负荷的日内计划曲线,获取当前仿真时刻所处时段的时段初和时段末的功率计划值;
根据所述时段初和时段末的功率计划值,采用线性插值法计算当前仿真时刻的功率计划值。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到所述柔性子负荷的输出功率,包括:
当仿真类型为计划跟踪型时,采用所述柔性子负荷的功率计划值作为所述柔性子负荷的输出功率;
当仿真类型为自定义仿真型时,以所述柔性子负荷的功率计划值作为功率目标值,采用第三方软件对所述柔性子负荷进行仿真得到功率值,作为所述自定义仿真型柔性子负荷的输出功率。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述柔性子负荷的输出功率修正所述柔性子负荷对应的等值负荷,包括:
汇集所述柔性子负荷的输出功率作为所述柔性子负荷所属互动负荷的柔性负荷总量;
根据所述柔性负荷总量加上所述刚性负荷的总值修正所述互动负荷对应的等值负荷。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,预先建立柔性负荷模型,包括:
基于预先获取的互动子负荷信息获取互动负荷;
基于所述互动负荷,建立互动厂站模型、互动分区模型和子负荷模型;
其中,所述互动子负荷信息包括:子负荷类型、所占比例、仿真类型、可响应容量、响应速度和所属互动负荷。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,基于所述互动负荷建立互动厂站模型和互动分区模型,包括:
根据所述互动负荷对应的等值负荷所属厂站,建立互动厂站模型;
根据所述互动负荷对应的等值负荷所属区域,建立互动区域模型。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,基于所述互动负荷建立子负荷模型,包括:
将所述互动负荷按照预设的柔性负荷典型类型和响应特性分解,建立不同类型和响应特性的子负荷模型;
其中,所述柔性负荷典型类型包括:可中断负荷、可平移负荷和双向负荷;所述响应特性包括:可响应容量和响应速度。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,基于所述互动负荷建立子负荷模型,还包括:
根据所述子负荷的类型和响应特性,建立子负荷日内计划曲线模型。
10.一种柔性仿真系统,其特征在于,包括:初始功率模块、功率计划值模块、输出功率模块和计算模块;
所述初始功率模块用于从电网仿真系统获取互动负荷的初始功率;
所述功率计划值模块用于根据所述初始功率和预先建立的柔性负荷模型,获得柔性子负荷的功率计划值;
所述输出功率模块用于基于所述柔性子负荷的功率计划值和仿真类型进行仿真,得到所述柔性子负荷的输出功率;
所述计算模块用于基于所述柔性子负荷的输出功率修正所述柔性子负荷对应的等值负荷,并根据修正过的等值负荷进行潮流和频率计算;
其中,所述仿真类型包括:计划跟踪型和自定义仿真型。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述功率计划值模块包括:功率分配单元、计划曲线单元和功率计划值单元;
所述功率分配单元用于按照所述柔性负荷模型中所述互动负荷的各个柔性子负荷的占比分配所述初始功率,剩余未分配功率作为所述互动负荷对应等值负荷的刚性负荷;
所述计划曲线单元用于以分配的初始功率为基点,根据各类型和响应特性的所述柔性子负荷的日内计划曲线模型,分别生成各柔性子负荷的日内计划曲线;
所述功率计划值单元用于分别根据各柔性子负荷的日内计划曲线计算各柔性子负荷当前仿真时刻的功率计划值。
12.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述输出功率模块包括计划跟踪单元和自定义仿真单元;
所述计划跟踪单用于当仿真类型为计划跟踪型时,采用所述柔性子负荷的功率计划值作为所述柔性子负荷的输出功率;
所述自定义仿真单元用于当仿真类型为自定义仿真型时,以所述柔性子负荷的功率计划值作为功率目标值,采用第三方软件对所述柔性子负荷进行仿真得到功率值,作为所述自定义仿真型柔性子负荷的输出功率。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111103860A (zh) * 2020-01-15 2020-05-05 江苏古卓科技有限公司 一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法
CN112260323A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 中国电力科学研究院有限公司 含新能源、储能及柔性负荷的电网长过程仿真方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107181259A (zh) * 2016-12-19 2017-09-19 国家电网公司 一种分布式潮流控制器的电磁暂态模型与仿真方法
KR101783150B1 (ko) * 2016-10-28 2017-09-28 경남대학교 산학협력단 Hils 기반 선박용 전력관리시스템 시뮬레이터

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101783150B1 (ko) * 2016-10-28 2017-09-28 경남대학교 산학협력단 Hils 기반 선박용 전력관리시스템 시뮬레이터
CN107181259A (zh) * 2016-12-19 2017-09-19 国家电网公司 一种分布式潮流控制器的电磁暂态模型与仿真方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111103860A (zh) * 2020-01-15 2020-05-05 江苏古卓科技有限公司 一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法
CN112260323A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 中国电力科学研究院有限公司 含新能源、储能及柔性负荷的电网长过程仿真方法及系统

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