[发明专利]一种用于含分布式电源配电网的电磁暂态实时仿真方法

说明书

本发明公开了一种用于含分布式电源配电网的电磁暂态实时仿真方法。该方法通过对配电网和分布式电源进行解耦得到各自的等效模型，确定等效模型的等值参数；结合分布式电源和配电网的暂态时间常数，分布式电源和配电网的等效模型按照各自步长进行仿真计算；利用物理接口，实现分布式电源和配电网接口数据交互，在数据交互完成后进行仿真同步校验。本发明可以模拟含分布式电源配电网的正常运行状态和各种故障，实现系统的闭环仿真和测试，有效实现了含分布式电源配电网的电磁暂态实时仿真，满足对配电网新技术和设备的研究分析和仿真实验、仿真培训等需求。

技术领域

本发明涉及一种配电网仿真计算方法，尤其涉及一种用于含分布式电源配电网的电磁暂态实时仿真方法，属于电力系统仿真技术领域。

背景技术

配电网在智能电网中扮演着十分重要的角色。各种形式分布式电源、储能装置、微网及电动汽车充放电等设施的接入，特别是与用户的灵活互动都需要依靠配电网来体现。同时，配电网还具有网络规模庞大、结构复杂、结构与参数不对称等特点，特别是当大量的分布式电源并网后，会极大地改变配电网的运行特征，其动态过程也将更为复杂，因此需要借助快速有效的仿真工具和方法来研究含有各种分布式电源及储能装置的配电网的动态行为。

当配电网系统规模较大时，采用详细模型对其建模、仿真会带来较大的计算负担，一些情况下甚至是不可行的。为此，对于配电网系统在整体上采用简化的降阶模型是提高仿真计算效率、面向大规模系统分析计算、满足各种在线应用场景下运行要求的必然选择。例如，在分析配电网对并网运行的分布式电源、微网以及储能装置的各种影响时可将规模庞大、结构复杂且高度不对称的配电网进行整体上的模型简化，并采用简化模型进行仿真、分析。此外，在研究微网运行特性时，对复杂的微网网络结构进行适当简化，采用详细建模突出分布式电源的影响，同样可以大幅度地提高仿真分析效率。相对于元件级的模型简化方法，系统整体模型简化方法可以宏观地考虑简化系统的整体动态特性而不受系统中元件类型特殊性的影响，并可以根据计算资源要求控制简化模型的复杂程度，同时可与大规模配电系统电磁暂态仿真方法相匹配，实现模型简化方法与暂态仿真方法的无缝结合。

申请号为201210583070.5的中国发明专利申请公开了一种保留无源性的大规模配电网络电磁暂态仿真模型简化方法，仅对外部系统中的线性配电网络进行，分布式电源、储能及控制器等元件的复杂非线性特征仍可通过其在研究系统中的详细模型来体现，系统整体模型简化方法可以更宏观地考虑简化系统的整体动态特性而不受系统中元件类型特殊性的影响，能够有效的对规模庞大、结构复杂且高度不对称的配电网络进行整体上的模型简化，并可以根据计算资源要求控制简化模型的复杂程度，同时能够保证所得简化模型的无源性和稳定性，并能够与大规模配电系统电磁暂态仿真方法相匹配，实现模型简化方法与暂态仿真方法的无缝结合，达到有效降低系统暂态仿真模型阶数、减小仿真计算量、加快仿真速度的目的。

但是，对于适应区域配电网发展需要、具有兼容性和可扩展性、满足多种分布式能源接入及新型智能用电设备应用的区域配电网实时仿真技术，人们尚未开展深入的研究。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于含分布式电源配电网的电磁暂态实时仿真方法。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于含分布式电源配电网的电磁暂态实时仿真方法，包括如下步骤：

A1.分别求取分布式电源和配电网的等效模型，确定所述等效模型的等值参数；

A2.结合所述分布式电源和所述配电网的暂态时间常数，所述分布式电源和所述配电网的等效模型按照各自步长进行仿真计算；

A3.利用物理接口，实现所述分布式电源和所述配电网接口数据交互，在数据交互完成后进行仿真同步校验。