CN112163315B - 一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法 - Google Patents

一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法 Download PDF

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CN112163315B CN202010884709.8A CN202010884709A CN112163315B CN 112163315 B CN112163315 B CN 112163315B CN 202010884709 A CN202010884709 A CN 202010884709A CN 112163315 B CN112163315 B CN 112163315B
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Abstract

本发明涉及一种交直流混合电网机电‑电磁暂态仿真方法，其技术特点是：采用交流分网模块将大交流电网分割为小型交流子网，交流侧机电暂态计算模块对各个子网的暂非稳定仿真计算；采用直流分网模块将多条直流线路分割为多个直流子网，各个直流子网利用直流电网电磁暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算。本发明在交直流混合仿真的基础上，分别对直流侧电磁暂态仿真部分的仿真流程和交流侧机电暂态仿真部分仿真流程进行改进，提高了直流侧电磁暂态仿真部分和交流侧机电暂态仿真部分的计算速度与仿真精度。同时本发明能够对于直流侧电磁暂态仿真部分和交流侧机电暂态仿真部分进行并行计算，提高了交直流电网仿真的精度和速度。

Description

一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法
技术领域
本发明属于混合电网仿真领域，尤其是一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法。
背景技术
随着区域电网互联,电力系统的规模不断扩大，电力系统中包含越来越多的直流传输线，交直流系统的暂态稳定仿真收到越来越多的关注。
随着近年来支持多核多处理器并行计算的仿真工具的快速发展，使得利用分布式机群协同仿真来加快仿真速度变为可能。为了提高交直流电网的混合仿真速度，有必要使用分网并行的手段并改进仿真方法。
电力系统电磁暂态仿真主要用来研究很短时间内电压、电流瞬时值的变化情况，电力系统机电暂态仿真主要研究发电机转子相互之间的摇摆过程。单独的机电暂态仿真分析在仿真HVDC系统和FACTS等电力电子设备时均采用准稳态模拟,不能反映其快速暂态特性；单独的电磁暂态分析则受到仿真规模的限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法，能够对于直流侧电磁暂态仿真部分和交流侧机电暂态仿真部分进行并行计算，并提高了交直流电网仿真的精度和速度。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、建立适用于机电-电磁暂态仿真中交流网络的机电暂态仿真部分；
步骤1.1、采用交流分网模块将大交流电网分割为小型交流子网；
步骤1.2、交流侧机电暂态计算模块对各个子网的暂非稳定仿真计算；
步骤2、建立适用于机电-电磁暂态仿真中直流网络的机电暂态仿真部分；
步骤2.1、采用直流分网模块将多条直流线路分割为多个直流子网，从而使各子电网能够进行并行仿真计算；
步骤2.2、直流线路分割后，各个直流子网利用直流电网电磁暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算。
而且，所述步骤1.2的具体实现方法为：大交流电网分割为小型交流子网后，各个小型交流子网利用交流侧机电暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算，对生成的微分代数方程
Figure BDA0002655214660000011
0＝g(x，y)
进行求解，其中设定电暂态稳定仿真初值t＝0，机电仿真步长ΔT，机电仿真最大时间Tmax，得到t+ΔT时刻的状态变量和运行变量作为仿真结果。
而且，所述对生成的微分代数方程进行求解的方法为，首先求解t+ΔT时刻的状态变量的假定一值x(1)(t+ΔT)和假定二值x(2)(t+ΔT)以及运行变量假定一值y(1)(t+ΔT)，其次用同样的方法求解t+2ΔT时刻的状态变量的假定一值x(1)(t+2ΔT)、假定二值x(2)(t+2ΔT)和运行变量假定一值y(1)(t+2ΔT)，最后整合已求解的数据，通过计算形成状态变量的计算值x(3)(t+ΔT)和运行变量的计算值y(3)(t+ΔT)作为t+ΔT时刻的状态变量和运行变量时。
而且，所述步骤2.2的具体实现方法为：直流线路分割后，各个直流子网利用直流侧电磁暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算，将换流器正常工作情况的线路分配给电磁暂态计算模块A进行计算，并求解形成的直流子网暂态微分方程
Figure BDA0002655214660000021
Figure BDA0002655214660000022
其中设定磁暂态稳定仿真初值t0＝0，电磁暂态仿真步长ΔTia，计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果；
将换流器非正常工作情况的线路分配给电磁暂态计算模块B进行计算，并求解形成的直流子网暂态微分方程
Figure BDA0002655214660000023
Figure BDA0002655214660000024
其中设定磁暂态稳定仿真初值t0＝0，电磁暂态仿真步长ΔTia，计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(P)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果。
而且，所述将换流器正常工作情况的线路分配给电磁暂态计算模块A进行计算，并求解形成的直流子网暂态微分方程的方法为：先求解t+ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+ΔTia)和假定W值x(W)(t+ΔTia)，带入x(W)(t+ΔTia)的数值求解t+2ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+2ΔTia)和假定W值x(W)(t+2ΔTia)，最后整合数据，通过方程
Figure BDA0002655214660000025
计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果。
而且，所述将换流器非正常工作情况的线路分配给电磁暂态计算模块B进行计算，并求解形成的直流子网暂态微分方程的方法为：首求解t+ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+ΔTia)和假定W值x(W)(t+ΔTia)，带入x(W)(t+ΔTia)的数值求解t+2ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+2ΔTia)和假定W值x(W)(t+2ΔTia)，最后整合数据，通过方程
Figure BDA0002655214660000031
/>
计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(P)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果。
本发明的优点和积极效果是：本发明通过采用交流分网模块将大交流电网分割为小型交流子网，交流侧机电暂态计算模块对各个子网的暂非稳定仿真计算；采用直流分网模块将多条直流线路分割为多个直流子网，各个直流子网利用直流电网电磁暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算。本发明在交直流混合仿真的基础上，分别对直流侧电磁暂态仿真部分的仿真流程和交流侧机电暂态仿真部分仿真流程进行改进，提高了直流侧电磁暂态仿真部分和交流侧机电暂态仿真部分的计算速度与仿真精度。同时本发明能够对于直流侧电磁暂态仿真部分和交流侧机电暂态仿真部分进行并行计算，提高了交直流电网仿真的精度和速度。
附图说明
图1是本发明直流侧电磁暂态仿真部分仿真流程图；
图2是本发明交流侧机电暂态仿真部分仿真流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法，使用的系统包括交流侧机电暂态仿真部分和直流侧电磁暂态仿真部分，所述交流侧机电暂态仿真部分包括交流分网模块、交流侧机电暂态计算模块和数据传输通讯模块，所述直流侧电磁暂态仿真部分包括直流分网模块、直流侧电磁暂态计算模块和数据传输通讯模块，所述直流侧电磁暂态计算模块包括换流器监测模块、电磁暂态计算模块A和电磁暂态计算模块B。
一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法，包括以下步骤：
步骤1、如图1所示，建立适用于机电-电磁暂态仿真中交流网络的机电暂态仿真部分；
步骤1.1、采用交流分网模块将大交流电网分割为小型交流子网。
本步骤的具体实现方法为：
步骤1.1.1、输入交流电网的原始参数和信息，将与其所连的直流电网等效为注入电流源，进行潮流计算，并得到稳定工况下各节点电压V(0)、各条线路首端电流I(start)和各条线路末端电流I(end)；
步骤1.1.2、进行分割网络的初步筛选，依据电压等级由高到低和输电线路由长到短的顺序，筛选出连接多个交流子网的远距离输电线路，并且以满足
Figure BDA0002655214660000032
的线路为切割点，将其所连的两个交流子网分开，其中，C为远距离输电线单位长度电容、L为远距离输电线单位长度电感，S为当前线路的距离、f为当前线路的频率，ΔT为机电仿真步长；
步骤1.1.3、将步骤1.1.2中满足条件的输电线路等效为两个等值电路，对其中某条输电线路，其注入电流端对所连交流子网的值I(es)(t)等于注入电流源首端电流-i(start)(t)，等值导纳
Figure BDA0002655214660000041
其输出电流端对所连交流子网的值i(ee)(t)等于注入电流源末端电流i(end)(t)，等值导纳/>
Figure BDA0002655214660000042
步骤1.1.4、将步骤1.1.3中的各等值电路并入分割后的交流子网，作为交流子网的注入电流和导纳的一部分，参与交流子网的仿真计算。
步骤1.2、交流侧机电暂态计算模块对各个子网的暂非稳定仿真计算。
本步骤的具体实现方法为：
步骤1.2.1、交流侧机电暂态计算模块分别为每个交流子网分配交流侧机电暂态计算模块中的专属计算单元，在每个计算单元中，输入包括与其相连的直流电网等效电路、相邻交流子网等效电路的交流子网参数和信息，进行潮流计算，得到稳定工况下各节点电压V(1)、电流I(1)、各发电机电磁功率Pe(1)、各发电机功角初值δ(0)和各发电机角频率初值ω(0)。
步骤1.2.2、根据步骤1.2.1得到的结果，形成交流子网的暂态微分-代数方程
Figure BDA0002655214660000043
0＝g(x，y)
其中，机电暂态稳定仿真初值t＝0，机电仿真步长为ΔT，机电仿真最大时间为Tmax。
步骤1.2.3、判断是否发生故障或者操作；若有则进行步骤1.2.4，若没有则进行步骤1.2.5；
步骤1.2.4、根据发生的故障和操作，修正形成的交流子网暂态微分—代数方程，并重复步骤1.2.3；
步骤1.2.5、计算形成的交流子网暂态微分-代数方程，求得t时刻的运行参数变量；
步骤1.2.6、求解t+ΔT时刻状态变量的假定一值x(1)(t+ΔT)和假定二值x(2)(t+ΔT)以及运行变量假定一值y(1)(t+ΔT)；
步骤1.2.6.1、已知t时刻状态变量x(t)，功角δ(t)，角频率ω(t)，发电机电磁功率Pe(t)，计算状态变量x(t+ΔT)的假定一值x(1)(t+ΔT)
l1＝ΔT×f(x(t))
Figure BDA0002655214660000044
Figure BDA0002655214660000045
l4＝ΔT×f(x(t)+l3)
Figure BDA0002655214660000046
将x(1)(t+ΔT)带入代数方程计算，求得运行变量假定一值y(1)(t+ΔT)；
步骤1.2.6.2、带入运行变量假定一值y(1)(t+ΔT))，计算状态变量x(t+ΔT)的假定二值x(2)(t+ΔT)
Figure BDA0002655214660000051
/>
步骤1.2.7、按照步骤1.2.6求解t+2ΔT时刻的状态变量的假定一值x(1)(t+2ΔT)、假定二值x(2)(t+2ΔT)和运行变量假定一值y(1)(t+2ΔT)；
步骤1.2.8、求解t+ΔT时刻的状态变量的计算值x(3)(t+ΔT)和运行变量的计算值y(3)(t+ΔT)：
Figure BDA0002655214660000052
将x(3)(t+ΔT)带入交流子网暂态微分-代数方程计算，求得运行变量计算值y(3)(t+ΔT)；
步骤1.2.9、将求解出的状态变量的计算值x(3)(t+ΔT)和运行变量的计算值y(3)(t+ΔT)作为仿真结果，通过数据传输通讯模块上传至通讯中心；
步骤1.2.10、设置当前仿真时间t＝t+ΔT，判断t是否大于等于Tmax，若t≥Tmax时，进行步骤1.2.12，否则进行步骤1.2.11；
步骤1.2.11：通过数据传输通讯模块从通讯中心加载相邻子网和直流子网上传的数据，更新子网的注入电流和导纳矩阵，返回步骤1.2.5继续仿真计算；
步骤1.2.12：输出结果，计算结束。
步骤2、如图2所示，建立适用于机电-电磁暂态仿真中直流网络的机电暂态仿真部分；
步骤2.1、采用直流分网模块将多条直流线路分割为多个直流子网，从而使各子电网能够进行并行仿真计算。
本步骤的具体实现方法为：
步骤2.1.1、输入直流电网和交流电网的原始参数和信息；
步骤2.1.2、将每个直流输电线分割为一个直流子网，并将与该直流子网所连的交流线路等效为注入电流源，等效后的注入电流值即为注入该直流电路换流器的三相电流；
步骤2.1.3、为每一个直流子网分配一个直流侧电磁暂态计算模块，进行并行计算。
步骤2.2、直流电网分割后，各个子网利用直流电网电磁暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算。
本步骤的具体实现方法为：
2.2.1、换流器监测模块监测电网中换流器工作过程中换向情况并识别换流器工作的情况，将正常工作状态的计算任务分配给电磁暂态计算模块A，将不正常工作状态的计算任务分配给电磁暂态计算模块B。
本步骤的具体实现方法为：
步骤2.2.1.1、换流器监测模块分别为每个电网中换流阀分配一个直流侧电磁暂态计算模块的计算单元，为每个换流器分配一个直流侧电磁暂态计算模块的判断单元，输入控制系统和通讯中心的参数和信息；
步骤2.2.1.2、在每两个换流阀触发脉冲之间，每个换流阀通过计算单元进行换流阀工作状况的判断；
步骤2.2.1.2.1、判断某换流阀触发脉冲发出的时刻，阀电压ui是否大于零，若阀电压ui>0，则该换流阀判定为换流情况，进行步骤2.2.2.2.2；若ui≤0，则该换流阀判定为之前的情况不变，在下一个脉冲发出时刻重复步骤2.2.2.2.1；
步骤2.2.1.2.2、计算换流阀换向结束的时间，根据当前工作状况建立换流阀的数学模型，当计算ii(t)＝0的时刻，即为换流阀换向结束的时间
Figure BDA0002655214660000061
步骤2.2.1.2.3、判断当
Figure BDA0002655214660000062
时，该换流阀换向成功；判断当
Figure BDA0002655214660000063
Figure BDA0002655214660000064
时，该换流阀换向失败，并将换流阀判断的信息上传至换流器判断单元；其中，ΔTi为换流阀触发脉冲的间隔周期，/>
Figure BDA0002655214660000065
为该换流阀电压的正向恢复时间；
步骤2.2.1.3、在相邻触发脉冲的区间内，换流器判断单整合各换流阀的工作状况，判断换流器的工作情况，将所有换流阀工作正常的情况分配给电磁暂态计算模块A；将发生换流阀工作不正常的情况分配给电磁暂态计算模块B。
2.2.2、电磁暂态计算模块A对换流器工作正常的直流侧电磁暂态进行仿真计算。
本步骤的具体实现方法为：
步骤2.2.2.1、将直流子网的稳态响应作为电磁暂态仿真计算过程的初值；
步骤2.2.2.1.1、从通讯中心加载相邻交流子网的信息，根据换流器监测模块给出的信息判断该子网当前时刻所处的工作情况，输入包括与其相连的交流母线三相电压及电流、控制系统信息、换流器等效电路和直流输电线的等效电路的该直流子网当前参数和信息；
步骤2.2.2.1.2、根据输入的参数和信息，形成稳态数学模型，计算起始时刻的状态变量
Figure BDA0002655214660000066
并将其作为暂态稳定仿真计算的初值；
步骤2.2.2.2、形成直流子网的暂态微分方程
Figure BDA0002655214660000067
Figure BDA0002655214660000068
其中，设立的电磁暂态稳定仿真初值t0＝0，电磁暂态仿真步长ΔTia。
步骤2.2.2.3、判断是否发生故障或者操作，若发生故障则进行步骤2.2.2.4，若未发生故障则进行步骤2.2.2.5；
步骤2.2.2.4、依据发生的故障和操作，修正当前步长下直流子网的暂态微分方程和状态变量数值，并进行步骤2.2.2.3；
步骤2.2.2.5、已知t时刻状态变量x(t)，计算状态变量x(t+ΔTia)的假定Q值x(Q)(t+ΔTia)
l1＝ΔT×f(x(t))
Figure BDA0002655214660000071
Figure BDA0002655214660000072
l4＝ΔT×f(x(t)+l3)
Figure BDA0002655214660000073
/>
计算状态变量x(t+ΔTia)的假定W值x(W)(t+ΔTia)：
Figure BDA0002655214660000074
步骤2.2.2.6、按照步骤2.2.2.5，求解t+2ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+2ΔTia)、假定W值x(W)(t+2ΔTia)，其中t+ΔTia时刻的状态变量带入x(W)(t+ΔTia)的数值；
步骤2.2.2.7、求解t+ΔT时刻的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)：
Figure BDA0002655214660000075
步骤2.2.2.8、将求解出的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)作为仿真结果，上传至通讯中心和换流器监测模块，判断系统是否稳定，若稳定则进行步骤2.2.2.10，若不稳定，则进行步骤2.2.2.9；
步骤2.2.2.9、令当前仿真时间t＝t+ΔTia，当t≥ΔTi时，进行步骤2.2.2.10，当t＜ΔTi时，返回步骤2.2.2.5继续仿真计算；
步骤2.2.2.10、输出当前ΔTi时段内工作状况下该直流子网的电磁暂态仿真结果，计算结束。
2.2.3、电磁暂态计算模块B对换流器工作不正常的直流侧电磁暂态进行仿真计算。
本步骤的具体实现方法为：
步骤2.2.3.1、将直流子网的稳态响应作为电磁暂态仿真计算过程的初值；
步骤2.2.3.1.1、从通讯中心加载相邻交流子网的信息，根据换流器监测模块给出的信息判断该子网当前时刻所处的工作情况，输入包括与其相连的交流母线三相电压及电流、控制系统信息、换流器等效电路和直流输电线的等效电路的该直流子网当前参数和信息；
步骤2.2.3.1.2、根据输入的参数和信息，形成稳态数学模型，计算起始时刻的状态变量
Figure BDA0002655214660000081
并将其作为暂态稳定仿真计算的初值；
步骤2.2.3.2、形成直流子网的暂态微分方程
Figure BDA0002655214660000082
Figure BDA0002655214660000083
其中，设立的电磁暂态稳定仿真初值t0＝0，电磁暂态仿真步长ΔTia。
步骤2.2.3.3、判断是否发生故障或者操作，若发生故障则进行步骤2.2.2.4，若未发生故障则进行步骤2.2.3.5；
步骤2.2.3.4、依据发生的故障和操作，修正当前步长下直流子网的暂态微分方程和状态变量数值，并进行步骤2.2.3.3；
步骤2.2.3.5、已知t时刻状态变量x(t)，计算状态变量x(t+ΔTia)的假定Q值x(Q)(t+ΔTia)
l1＝ΔT×f(x(t))
Figure BDA0002655214660000084
Figure BDA0002655214660000085
l4＝ΔT×f(x(t)+l3)
Figure BDA0002655214660000086
计算状态变量x(t+ΔTia)的假定W值x(W)(t+ΔTia)：
Figure BDA0002655214660000087
步骤2.2.3.6、按照步骤2.2.3.5，求解t+2ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+2ΔTia)、假定W值x(W)(t+2ΔTia)，其中t+ΔTia时刻的状态变量带入x(W)(t+ΔTia)的数值；
步骤2.2.3.7、求解t+ΔT时刻的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)：
Figure BDA0002655214660000088
步骤2.2.3.8、将求解出的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)作为仿真结果，上传至通讯中心和换流器监测模块，判断系统是否稳定，若稳定则进行步骤2.2.2.10，若不稳定，则进行步骤2.2.2.9；
步骤2.2.3.9、令当前仿真时间t＝t+ΔTia，当t≥ΔTi时，进行步骤2.2.3.10，当t＜ΔTi时，返回步骤2.2.3.5继续仿真计算；
步骤2.2.3.10、输出当前ΔTi时段内工作状况下该直流子网的电磁暂态仿真结果，计算结束。
而且，所述交流侧机电暂态仿真部分的数据传输通讯模块在交流电网的每隔一个仿真步长时刻，进行各交流子网之间、交流子网和直流子网之间的信息交互；所述直流侧电磁暂态仿真部分的数据传输通讯模块在直流电网每隔机电暂态步长ΔT，直流侧电磁暂态仿真部分会通过交流侧机电暂态部分所述的数据通讯模块与交流电网进行信息交互。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种交直流混合电网机电-电磁暂态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、建立适用于机电-电磁暂态仿真中交流网络的机电暂态仿真部分；
步骤1.1、采用交流分网模块将大交流电网分割为小型交流子网；
步骤1.2、交流侧机电暂态计算模块对各个子网的暂态稳定仿真计算；
大交流电网分割为小型交流子网后，各个小型交流子网利用交流侧机电暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算，对生成的微分代数方程
Figure FDA0004025143470000011
0＝g(x,y)
进行求解，其中设定电暂态稳定仿真初值t＝0，机电仿真步长ΔT，机电仿真最大时间Tmax，得到t+ΔT时刻的状态变量和运行变量作为仿真结果；
对生成的微分代数方程进行求解的方法为，首先求解t+ΔT时刻的状态变量的假定一值x(1)(t+ΔT)和假定二值x(2)(t+ΔT)以及运行变量假定一值y(1)(t+ΔT)，其次用同样的方法求解t+2ΔT时刻的状态变量的假定一值x(1)(t+2ΔT)、假定二值x(2)(t+2ΔT)和运行变量假定一值y(1)(t+2ΔT)，最后整合已求解的数据，通过计算形成状态变量的计算值x(3)(t+ΔT)和运行变量的计算值y(3)(t+ΔT)作为t+ΔT时刻的状态变量和运行变量时；
步骤1.2.1、交流侧机电暂态计算模块分别为每个交流子网分配交流侧机电暂态计算模块中的专属计算单元，在每个计算单元中，输入包括与其相连的直流电网等效电路、相邻交流子网等效电路的交流子网参数和信息，进行潮流计算，得到稳定工况下各节点电压V(1)、电流I(1)、各发电机电磁功率Pe(1)、各发电机功角初值δ(0)和各发电机角频率初值ω(0)，
步骤1.2.2、根据步骤1.2.1得到的结果，形成交流子网的暂态微分-代数方程
Figure FDA0004025143470000012
0＝g(x,y)
其中，机电暂态稳定仿真初值t＝0，机电仿真步长为ΔT，机电仿真最大时间为Tmax，
步骤1.2.3、判断是否发生故障或者操作；若有则进行步骤1.2.4，若没有则进行步骤1.2.5；
步骤1.2.4、根据发生的故障和操作，修正形成的交流子网暂态微分—代数方程，并重复步骤1.2.3；
步骤1.2.5、计算形成的交流子网暂态微分-代数方程，求得t时刻的运行参数变量；
步骤1.2.6、求解t+ΔT时刻状态变量的假定一值x(1)(t+ΔT)和假定二值x(2)(t+ΔT)以及运行变量假定一值y(1)(t+ΔT)；
步骤1.2.6.1、已知t时刻状态变量x(t)，功角δ(t)，角频率ω(t)，发电机电磁功率Pe(t)，计算状态变量x(t+ΔT)的假定一值x(1)(t+ΔT)
l1＝ΔT×f(x(t))
Figure FDA0004025143470000021
Figure FDA0004025143470000022
l4＝ΔT×f(x(t)+I3)
Figure FDA0004025143470000023
将x(1)(t+ΔT)带入代数方程计算，求得运行变量假定一值y(1)(t+ΔT)；
步骤1.2.6.2、带入运行变量假定一值y(1)(t+ΔT))，计算状态变量x(t+ΔT)的假定二值x(2)(t+ΔT)
Figure FDA0004025143470000024
步骤1.2.7、按照步骤1.2.6求解t+2ΔT时刻的状态变量的假定一值x(1)(t+2ΔT)、假定二值x(2)(t+2ΔT)和运行变量假定一值y(1)(t+2ΔT)；
步骤1.2.8、求解t+ΔT时刻的状态变量的计算值x(3)(t+ΔT)和运行变量的计算值y(3)(t+ΔT)：
Figure FDA0004025143470000025
将x(3)(t+ΔT)带入交流子网暂态微分-代数方程计算，求得运行变量计算值y(3)(t+ΔT)；
步骤1.2.9、将求解出的状态变量的计算值x(3)(t+ΔT)和运行变量的计算值y(3)(t+ΔT)作为仿真结果，通过数据传输通讯模块上传至通讯中心；
步骤1.2.10、设置当前仿真时间t＝t+ΔT，判断t是否大于等于Tmax，若t≥Tmax时，进行步骤1.2.12，否则进行步骤1.2.11；
步骤1.2.11：通过数据传输通讯模块从通讯中心加载相邻子网和直流子网上传的数据，更新子网的注入电流和导纳矩阵，返回步骤1.2.5继续仿真计算；
步骤1.2.12：输出结果，计算结束；
步骤2、建立适用于机电-电磁暂态仿真系统中直流网络的机电暂态仿真部分；
步骤2.1、采用直流分网模块将多条直流线路分割为多个直流子网，从而使各子电网能够进行并行仿真计算；
步骤2.2、直流线路分割后，各个直流子网利用直流电网电磁暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算；
直流线路分割后，各个直流子网利用直流侧电磁暂态计算模块进行暂态稳定仿真计算，将换流器正常工作情况的线路分配给电磁暂态计算模块A进行计算，并求解形成的直流子网暂态微分方程
Figure FDA0004025143470000031
Figure FDA0004025143470000032
其中设定磁暂态稳定仿真初值t0＝0，电磁暂态仿真步长ΔTia，计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果；
先求解t+ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+ΔTia)和假定W值x(W)(t+ΔTia)，带入x(W)(t+ΔTia)的数值求解t+2ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+2ΔTia)和假定W值x(W)(t+2ΔTia)，最后整合数据，通过方程
Figure FDA0004025143470000033
计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(R)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果；
将换流器非正常工作情况的线路分配给电磁暂态计算模块B进行计算，并求解形成的直流子网暂态微分方程
Figure FDA0004025143470000034
Figure FDA0004025143470000035
其中设定磁暂态稳定仿真初值t0＝0，电磁暂态仿真步长ΔTia，计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(P)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果；
将换流器非正常工作情况的线路分配给电磁暂态计算模块B进行计算，并求解形成的直流子网暂态微分方程的方法为：首求解t+ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+ΔTia)和假定W值x(W)(t+ΔTia)，带入x(W)(t+ΔTia)的数值求解t+2ΔTia时刻的状态变量的假定Q值x(Q)(t+2ΔTia)和假定W值x(W)(t+2ΔTia)，最后整合数据，通过方程
Figure FDA0004025143470000036
计算t+ΔTia时刻的状态变量的计算值x(P)(t+ΔTia)作为t+ΔTia时刻的状态变量最终结果。
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