CN109004638A - 一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法及系统 - Google Patents

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CN109004638A CN201810697548.4A CN201810697548A CN109004638A CN 109004638 A CN109004638 A CN 109004638A CN 201810697548 A CN201810697548 A CN 201810697548A CN 109004638 A CN109004638 A CN 109004638A
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Abstract

本发明涉及一种柔性直流工程机电‑电磁混合仿真方法，包括：获取用于仿真的柔性直流工程的运行参数数据和技术参数数据；将用于仿真的柔性直流工程的混合仿真网络进行区域划分，将交流电网部分划分至机电暂态计算区域，将直流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并设置仿真接口的位置；基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和暂态数据文件；基于电磁暂态仿真计算程序PSD‑PSModel建立电磁暂态模型；将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流工程混合仿真算例；根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取关键参数至电磁暂态模型的一次系统文件中进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。

Description

一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统仿真与控制技术领域，并且更具体地，涉及一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法及系统。
背景技术
随着我国电力系统进入大容量远距离输电、大规模新能源接入、异步电网互联的新格局，我国电网逐渐形成了大规模交直流混联的复杂结构，这对整个电力系统的稳定能力与控制响应能力提出了更好的要求。基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术(MMC-HVDC)作为新一代先进直流输电技术，具有有功功率和无功功率独立控制、不存在换相失败风险、灵活独立调节的优点，在近几年得到了越来越广泛的应用，主要应用于：海上大规模风电并网、为远距离无源负荷供电、异步互联电网构建等等。近年来国家电网公司主要建设的大规模柔性直流工程主要有渝鄂直流背靠背直流联网工程、张北可再生能源柔性直流电网示范工程和白鹤滩直流示范工程。
上述大容量柔性直流输电工程的建设对大规模MMC-HVDC电网的仿真能力提出了更高的要求，要求仿真系统既具备针对大电网的高速计算能力，又具备精细电力电子器件的仿真精度，传统单一的机电暂态计算和电磁暂态计算并不能很好的兼具上述仿真要求。因此，如何设计仿真方法以适应大规模电网计算的仿真需要是一个急需关注的问题。
发明内容
本发明提出一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法及系统以解决如何设计仿真方法以适应大规模电网计算的仿真的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
获取用于仿真的柔性直流工程的运行参数数据和技术参数数据；
将用于仿真的柔性直流工程的混合方针网络进行区域划分，将交流电网部分划分至机电暂态计算区域，将直流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并设置仿真接口的位置；
基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和暂态数据文件；
基于电力系统电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel建立电磁暂态模型，所述电磁暂态模型包括：柔性直流工程整流侧电磁暂态模型和逆变侧电磁暂态模型；
将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真模型；
根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
优选地，其中所述运行参数数据包括:电网传输的有功功率、无功功率、交流电压、直流电压、短路电流、子模块额定电压、子模块数量和主接线方式；
所述技术参数数据包括：发电机参数数据、负荷参数数据、线路参数数据、变压器参数数据、电阻参数数据和换流器参数数据。
优选地，其中所述仿真接口设置于换流变压器一次侧交流母线上。
优选地，其中所述潮流数据文件中的数据包括：柔性直流线路数据卡的数据、柔性直流节点数据卡的数据、对称线路数据卡的数据、交流节点数据卡的数据和变压器数据卡的数据；
所述机电暂态数据文件中的数据包括：经典二阶发电机卡的数据、柔性直流模型卡的数据、柔性直流电压及频率调制卡的数据、直流系统模型卡的数据、等值负荷卡的数据、发电机次暂态参数卡的数据、励磁系统母线卡的数据和电力系统稳定模型PSS卡的数据。
优选地，通过填写混合仿真接口数据卡将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真模型。
优选地，其中所述根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算，包括：
根据控制模式从潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据，将相关参数输送至电磁暂态模型的一次系统文件。根据预设时间阈值范围对柔性直流工程机电-电磁暂态混合仿真算例进行初始化设置，将相关参数调整至设定值；
根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
根据本发明的另一个方面，提供了一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取单元，用于获取用于仿真的柔性直流工程的运行参数数据和技术参数数据；
区域划分单元，用于将用于仿真的柔性直流工程的混合方针网络进行区域划分，将交流电网部分划分至机电暂态计算区域，将直流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并设置仿真接口的位置；
数据文件编辑单元，用于基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和机电暂态数据文件；
暂态模型建立单元，用于基于电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel建立电磁暂态模型，所述电磁暂态模型包括：柔性直流工程整流侧电磁暂态模型和逆变侧电磁暂态模型；
混合仿真模型构造单元，用于将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真模型；
混合仿真计算单元，用于根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
优选地，其中所述运行参数数据包括:电网传输的有功功率、无功功率、交流电压、直流电压、短路电流、子模块额定电压、子模块数量和主接线方式；
所述技术参数数据包括：发电机参数数据、负荷参数数据、线路参数数据、变压器参数数据、电阻参数数据和换流器参数数据。
优选地，其中所述仿真接口设置于换流变压器一次侧交流母线上。
优选地，其中所述潮流数据文件中的数据包括：柔性直流线路数据卡的数据、柔性直流节点数据卡的数据、对称线路数据卡的数据、交流节点数据卡的数据和变压器数据卡的数据；
所述机电暂态数据文件中的数据包括：经典二阶发电机卡的数据、柔性直流模型卡的数据、柔性直流电压及频率调制卡的数据、直流系统模型卡的数据、等值负荷卡的数据、发电机次暂态参数卡的数据、励磁系统母线卡的数据和电力系统稳定模型PSS卡的数据。
优选地，其中所述混合仿真模型构造单元，通过填写混合仿真接口数据卡将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真算例。
优选地，其中所述混合仿真计算单元，根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算，包括：
根据控制模式从潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据，将相关参数输送至电磁暂态模型的一次系统文件；根据预设时间阈值范围对柔性直流工程机电-电磁暂态混合仿真算例进行初始化设置，将相关参数调整至设定值；
根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
本发明提供了一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法及系统，分别通过机电暂态分析程序和电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel进行柔性直流电网的机电暂态建模和电磁暂态建模，并通过混合仿真接口来进行两个部分的数据传输，从而实现大电网的混合仿真过程，能够为高效准确的分析相关直流工程的暂稳态特性提供有力的技术支持。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的混合仿真网络划分图；
图3为根据本发明实施方式的柔性直流工程整流侧的电磁暂态模型示意图；
图4为根据本发明实施方式的柔性直流工程逆变侧的电磁暂态模型示意图；
图5为根据本发明实施方式的混合仿真功率曲线图；以及
图6为根据本发明实施方式的柔性直流工程机电-电磁混合仿真系统600的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法100的流程图。如图1所示，本发明的实施方式提供的柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法采用机电暂态分析程序和电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel进行柔性直流电网的机电暂态建模以及电磁暂态建模，并通过混合仿真接口来进行两个部分的数据传输，从而实现大电网的仿真过程，能够为高效准确的分析相关直流工程的暂稳态特性提供有力的技术支持。本发明的实施方式提供的柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法100从步骤101处开始，在步骤101获取用于仿真的柔性直流工程的运行参数数据和技术参数数据。
优选地，其中所述运行参数数据包括:电网传输的有功功率、无功功率、交流电压、直流电压、短路电流、子模块额定电压、子模块数量和主接线方式；
所述技术参数数据包括：发电机参数数据、负荷参数数据、线路参数数据、变压器参数数据、电阻参数数据和换流器参数数据。
优选地，在步骤102将用于仿真的柔性直流工程的混合仿真网络进行区域划分，将交流电网部分划分至机电暂态计算区域，将直流电流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并设置仿真接口的位置。
优选地，其中所述仿真接口设置于换流变压器一次侧交流母线上。对于仿真接口的位置，并不局限于该种选择方案。
优选地，在步骤103基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和暂态数据文件。
优选地，其中所述潮流数据文件中的数据包括：柔性直流线路数据卡的数据、柔性直流节点数据卡的数据、对称线路数据卡的数据、交流节点数据卡的数据和变压器数据卡的数据；
所述机电暂态数据文件中的数据包括：经典二阶发电机卡的数据、柔性直流模型卡的数据、柔性直流电压及频率调制卡的数据、直流系统模型卡的数据、等值负荷卡的数据、发电机次暂态参数卡的数据、励磁系统母线卡的数据和电力系统稳定模型PSS卡的数据。
在本发明的实施方式中，柔性直流工程的运行参数数据主要包括：电网传输的有功功率、无功功率、交流电压、直流电压、短路电流、子模块额定电压、子模块数量和主接线方式等，这些数据可以通过相关电力公司提交的工程参数报告获得。直流工程技术参数数据主要包括：发电机参数、负荷参数、线路参数、变压器参数、电阻参数和换流器参数等，这些参数可通过相关电网公司提供的器件装置报告获得。
在对柔性直流工程网络进行划分时，为满足仿真要求，将所仿真工程的交流电网部分划分到机电暂态计算区域，直流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并将连接两个区域的部分作为混合仿真母线。本发明实施方式的混合仿真网络划分图如图2所示。同时，为提升仿真效率，将仿真接口设置在换流变压器一次侧交流母线，但并不局限于该种接口方案。图2中左侧部分为某电网交流网络部分，对这部分的电网数据采用机电暂态分析程序建立其机电暂态模型，图2中右侧部分为该电网直流线路和换流器部分，对这部分的电网采用电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel建立其电磁暂态模型，图2中间部分为混合仿真接口母线部分，主要作用是实现机电-电磁两部分网络的数据交互。
然后，基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和机电暂态数据文件。本发明实施方式的潮流计算文件需要编辑的数据包括：柔性直流线路数据卡的数据、柔性直流节点数据卡的数据、对称线路数据卡的数据、交流节点数据卡的数据和变压器数据卡的数据。本发明实施方式的暂态稳定文件需要编辑的数据包括：经典二阶发电机卡的数据、柔性直流模型卡的数据、柔性直流电压及频率调制卡的数据、直流系统模型卡的数据、等值负荷卡的数据、发电机次暂态参数卡的数据、励磁系统母线卡的数据和电力系统稳定模型PSS卡的数据。
优选地，在步骤104基于电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel分别建立柔性直流工程整流侧的电磁暂态模型和逆变侧的电磁暂态模型。
柔性直流输电工程具有有功无功独立控制的能力，柔性直流工程控制结构采用独立控制方式，整流侧采用外环定有功功率+定无功功率的控制方式，之后通过内环电流模型输出需要调制的电压信号，其电磁暂态模型如图3所示。外环控制器分别将实测系统有功功率P和无功功率Q与上级控制传来的有功功率参考值Pref和无功功率参考值Qref进行叠加后经PI控制环节输出内环所需dq轴电流参考值Idref和Iqref，内环控制器在得到外环控制器输入的两个电流参考值后通过反馈线性化的方式消除解耦项，得出所需要输出至触发侧的电压信号，图中Ud和Uq代表换流器交流侧电压基波的dq轴分量；Vd和Vq代表内环等效电压dq轴分量；id和iq分别代表换流器电流的dq轴分量实际值；ωL分别代表电感值。
逆变侧采用外环定直流电压+定无功功率的控制模型，之后通过内环电流模型输出需要调制的电压信号，电磁暂态模型如图4所示。外环控制器分别将实测系统直流电压Vdc和无功功率Q与上级控制传来的电压参考值Vdcref和无功功率参考值Qref进行叠加后经PI控制环节输出内环所需dq轴电流参考值Idref和Iqref；内环控制器在得到外环控制器输入的两个电流参考值后通过反馈线性化的方式消除解耦项，得出所需要输出至触发侧的电压信号，之后的控制过程与整流侧一致。
另外，PSD-PSModel的建模文件同样分为两部分，分别是一次系统文件和控制系统文件。一次系统文件部分主要是由模块化多电平换流器模型、三相变压器模型、三相节点模型等组成，系统控制文件主要是由控制环节构成。
优选地，在步骤105将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真模型。
优选地，在步骤106根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
在本发明的实施方式中，编辑混合仿真接口数据卡将机电暂态模型与电磁暂态模型对接，构造实际工程混合仿真模型。在此处主要填入的信息是需要调用的电磁暂态模型的一次系统文件名以及机电-电磁模型接口处的电压、功率等信息。
优选地，其中所述根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算，包括：
根据控制模式从潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据，将相关输送至电磁暂态模型的一次系统文件；
根据预设时间阈值范围对柔性直流工程机电-电磁暂态混合仿真算例进行初始化设置，将相关参数调整至设定值；
根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
在本发明的实施方式中，分别通过机电暂态分析程序和电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel进行柔性直流电网的机电暂态建模和电磁暂态建模。然后，编辑混合仿真接口数据卡将机电暂态模型与电磁暂态模型对接，构造实际工程的混合仿真模型。
为确保混合仿真运行于指定稳态运行点，根据控制模式从机电暂态潮流结果文件读取关键参数至电磁暂态模型的一次系统文件后开启初始化计算。若采取的控制方式是定有功功率控制+定无功功率控制的组合方式，从潮流结果文件文件里读取混合仿真接口处注入的有功功率和无功功率。若采取定直流电压控制+定无功功率控制的组合方式，则读取混合仿真接口处的电压数值与无功功率数值，为确保初始化时功率流向与要求潮流一致，要确定功率流通方向。读取数值后，将相关参数填入电磁暂态模型的一次系统文件中。其中，设置初始化时间为-3s-0s，初始化后仿真算例将相关参数调整至指定值。初始化结束后根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
图5为根据本发明实施方式的混合仿真功率曲线图。该工程输送有功功率1250MW,在t＝4s时对整流侧出口处设置三相接地短路故障，短路持续时间0.2s，如图5所示，在启动之后，有功功率数值平稳上升至指令值1250MW，当4s产生三相短路故障时，有功功率跌落后迅速回升到指定值，混合仿真结果准确度高，为研究大规模直流工程的动态响应特性提供了有力的技术支持。
图6为根据本发明实施方式的柔性直流工程机电-电磁混合仿真系统600的结构示意图。如图6所示，本发明的实施方式提供的柔性直流工程机电-电磁混合仿真系统600，包括：数据获取单元601、区域划分单元602、数据文件编辑单元603、暂态模型建立单元604、混合仿真模型构造单元605和混合仿真计算单元606。优选地，所述数据获取单元601，用于获取用于仿真的柔性直流工程的运行参数数据和技术参数数据。
优选地，其中所述运行参数数据包括:电网传输的有功功率、无功功率、交流电压、直流电压、短路电流、子模块额定电压、子模块数量和主接线方式。所述技术参数数据包括：发电机参数数据、负荷参数数据、线路参数数据、变压器参数数据、电阻参数数据和换流器参数数据。
优选地，所述区域划分单元602，用于将用于仿真的柔性直流工程的混合仿真网络进行区域划分，将交流电网部分划分至机电暂态计算区域，将直流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并设置仿真接口的位置。
优选地，其中所述仿真接口设置于换流变压器一次侧交流母线上，但并不局限于该种选择方案。
优选地，所述数据文件编辑单元603，用于基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和暂态数据文件。
优选地，其中所述潮流数据文件中的数据包括：柔性直流线路数据卡的数据、柔性直流节点数据卡的数据、对称线路数据卡的数据、交流节点数据卡的数据和变压器数据卡的数据。所述机电暂态数据文件中的数据包括：经典二阶发电机卡的数据、柔性直流模型卡的数据、柔性直流电压及频率调制卡的数据、直流系统模型卡的数据、等值负荷卡的数据、发电机次暂态参数卡的数据、励磁系统母线卡的数据和电力系统稳定模型PSS卡的数据。
优选地，所述暂态模型建立单元604，用于基于电磁暂态仿真计算程序PSD-PSModel建立电磁暂态模型，所述电磁暂态模型包括：柔性直流工程整流侧的电磁暂态模型和逆变侧的电磁暂态模型。
优选地，所述混合仿真模型构造单元605，用于将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真模型。
优选地，所述混合仿真计算单元606，用于根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
优选地，其中所述混合仿真计算单元606，根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算，包括：根据控制模式从潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据，将相关参数传输至电磁暂态模型的一次系统文件；根据预设时间阈值范围对柔性直流工程机电-电磁暂态混合仿真算例进行初始化设置，将相关参数调整至设定值；根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
本发明的实施例的柔性直流工程机电-电磁混合仿真系统600与本发明的另一个实施例的柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (12)

1.一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
获取用于仿真的柔性直流工程的运行参数数据和技术参数数据；
将用于仿真的柔性直流工程的混合仿真网络进行区域划分，将交流电网部分划分至机电暂态计算区域，将直流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并设置仿真接口的位置；
基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和暂态数据文件；
基于电磁暂态仿真计算程序PSD-PSMode l建立电磁暂态模型，所述电磁暂态模型包括：柔性直流工程整流侧电磁暂态模型和逆变侧电磁暂态模型；
将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真模型；
根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述运行参数数据包括:电网传输的有功功率、无功功率、交流电压、直流电压、短路电流、子模块额定电压、子模块数量和主接线方式；
所述技术参数数据包括：发电机参数数据、负荷参数数据、线路参数数据、变压器参数数据、电阻参数数据和换流器参数数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真接口设置于换流变压器一次侧交流母线上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述潮流数据文件中的数据包括：柔性直流线路数据卡的数据、柔性直流节点数据卡的数据、对称线路数据卡的数据、交流节点数据卡的数据和变压器数据卡的数据；
所述机电暂态数据文件中的数据包括：经典二阶发电机卡的数据、柔性直流模型卡的数据、柔性直流电压及频率调制卡的数据、直流系统模型卡的数据、等值负荷卡的数据、发电机次暂态参数卡的数据、励磁系统母线卡的数据和电力系统稳定模型PSS卡的数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过填写混合仿真接口数据卡将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真算例。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至通过电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算，包括：
根据控制模式从潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据，将读取到的相关参数输送至电磁暂态模型的一次系统文件；
根据预设时间阈值范围对柔性直流工程机电-电磁暂态混合仿真算例进行初始化设置，将相关参数调整至设定值；
根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
7.一种柔性直流工程机电-电磁混合仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取单元，用于获取用于仿真的柔性直流工程的运行参数数据和技术参数数据；
区域划分单元，用于将用于仿真的柔性直流工程的混合方针网络进行区域划分，将交流电网部分划分至机电暂态计算区域，将直流电网部分划分至电磁暂态计算区域，并设置仿真接口的位置；
数据文件编辑单元，用于基于机电暂态分析程序编辑交流电网部分的潮流数据文件和暂态数据文件；
暂态模型建立单元，用于基于电力系统机电-电磁暂态混合仿真计算程序PSD-PSModel建立电磁暂态模型，所述电磁暂态模型包括：柔性直流工程整流侧电磁暂态模型和逆变侧电磁暂态模型；
混合仿真模型构造单元，用于将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真模型；
混合仿真计算单元，用于根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述运行参数数据包括:电网传输的有功功率、无功功率、交流电压、直流电压、短路电流、子模块额定电压、子模块数量和主接线方式；
所述技术参数数据包括：发电机参数数据、负荷参数数据、线路参数数据、变压器参数数据、电阻参数数据和换流器参数数据。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述仿真接口设置于换流变压器一次侧交流母线上。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述潮流数据文件中的数据包括：柔性直流线路数据卡的数据、柔性直流节点数据卡的数据、对称线路数据卡的数据、交流节点数据卡的数据和变压器数据卡的数据；
所述机电暂态数据文件中的数据包括：经典二阶发电机卡的数据、柔性直流模型卡的数据、柔性直流电压及频率调制卡的数据、直流系统模型卡的数据、等值负荷卡的数据、发电机次暂态参数卡的数据、励磁系统母线卡的数据和电力系统稳定模型PSS卡的数据。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述混合仿真模型构造单元，通过填写混合仿真接口数据卡将机电暂态模型与电磁暂态模型进行对接，构造柔性直流混合仿真算例。
12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述混合仿真计算单元，根据潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据至电磁暂态模型的一次系统文件进行初始化设置，并根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算，包括：
根据控制模式从潮流数据文件运行得到的潮流结果文件读取数据，将相关参数输送至电磁暂态模型的一次系统文件。根据预设时间阈值范围对柔性直流工程机电-电磁暂态混合仿真算例进行初始化设置，将相关参数调整至设定值；
根据仿真需求设置仿真工况进行混合仿真计算。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112434409A (zh) * 2020-11-13 2021-03-02 国家电网有限公司 基于恒定阻抗接口的同步发电机全电磁暂态仿真方法
CN112736896A (zh) * 2020-12-11 2021-04-30 国家电网有限公司 一种适用于全电磁暂态仿真的三阶段初始化方法及系统
CN113111512A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 中国电力科学研究院有限公司 一种用于大规模电网全电磁暂态仿真模型稳态建立的方法及系统
CN113312878A (zh) * 2021-06-24 2021-08-27 广东电网有限责任公司 柔直换流母线短路电流计算方法、装置、终端及介质
CN113536589A (zh) * 2021-07-30 2021-10-22 广东电网有限责任公司广州供电局 一种交流电网的电磁暂态建模方法和系统
CN117763808A (zh) * 2023-11-30 2024-03-26 中国电力科学研究院有限公司 基于模板规则的直流输电系统电磁暂态自动化建模方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103995734A (zh) * 2014-06-18 2014-08-20 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 基于rtds的电力系统混合实时仿真系统及仿真方法
CN206162101U (zh) * 2016-11-21 2017-05-10 国家电网公司 基于adpss的高压直流输电系统数模混合仿真平台

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103995734A (zh) * 2014-06-18 2014-08-20 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 基于rtds的电力系统混合实时仿真系统及仿真方法
CN206162101U (zh) * 2016-11-21 2017-05-10 国家电网公司 基于adpss的高压直流输电系统数模混合仿真平台

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张辉: "电力系统机电-电磁暂态混合仿真接口算法的精度和计算效率的改进研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112434409A (zh) * 2020-11-13 2021-03-02 国家电网有限公司 基于恒定阻抗接口的同步发电机全电磁暂态仿真方法
CN112736896A (zh) * 2020-12-11 2021-04-30 国家电网有限公司 一种适用于全电磁暂态仿真的三阶段初始化方法及系统
CN112736896B (zh) * 2020-12-11 2023-11-03 国家电网有限公司 一种适用于全电磁暂态仿真的三阶段初始化方法及系统
CN113111512A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 中国电力科学研究院有限公司 一种用于大规模电网全电磁暂态仿真模型稳态建立的方法及系统
CN113312878A (zh) * 2021-06-24 2021-08-27 广东电网有限责任公司 柔直换流母线短路电流计算方法、装置、终端及介质
CN113312878B (zh) * 2021-06-24 2023-02-24 广东电网有限责任公司 柔直换流母线短路电流计算方法、装置、终端及介质
CN113536589A (zh) * 2021-07-30 2021-10-22 广东电网有限责任公司广州供电局 一种交流电网的电磁暂态建模方法和系统
CN113536589B (zh) * 2021-07-30 2023-08-04 广东电网有限责任公司广州供电局 一种交流电网的电磁暂态建模方法和系统
CN117763808A (zh) * 2023-11-30 2024-03-26 中国电力科学研究院有限公司 基于模板规则的直流输电系统电磁暂态自动化建模方法
CN117763808B (zh) * 2023-11-30 2024-07-02 中国电力科学研究院有限公司 基于模板规则的直流输电系统电磁暂态自动化建模方法

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