[发明专利]一种电力系统的机电-电磁混合仿真方法及系统

权利要求书

1.一种含统一潮流控制器UPFC电力系统的机电-电磁混合仿真方法，所述方法包括：

获取仿真电网中与统一潮流控制器UPFC相关技术参数，并将所述技术参数填入机电暂态程序数据卡；

基于电磁暂态仿真平台搭建所述统一潮流控制器UPFC的串联和并联的电磁暂态模型；

确定机电-电磁混合仿真接口位置，填写混和仿真接口数据卡

将电网进行混合仿真交、直流初始化；

进行电网混合仿真计算；

所述确定机电-电磁混合仿真接口位置，填写混和仿真接口数据卡，包括：

设定混合仿真接口位置，采取特定的仿真时序和等值方式在两个程序间设定混合仿真接口将两个程序实现对接；

根据仿真需求与仿真精度的不同，混合仿真接口位置可供选择切换的模式包括：

模式1：网络划分时将所述统一潮流控制器UPFC划分为电磁部分；

模式2：网络划分时将所述统一潮流控制器UPFC和其串联侧控制的线路划分为电磁部分；

模式3：网络划分时将所述统一潮流控制器UPFC和其串联侧控制的线路、所述统一潮流控制器UPFC的附近节点所带负荷划分为电磁部分；

模式4：网络划分时将所述统一潮流控制器UPFC、串联侧控制的线路、并联侧换流器连接线路和所述统一潮流控制器UPFC的附近节点所带负荷划分为电磁部分；

填写混合仿真接口数据卡，包括：

确定混合仿真接口位置后填写特定的混合仿真接口数据卡；

根据确定的混合仿真接口位置，填入接口两侧的等值节点信息及所需要调用的电磁暂态模型名。

2.根据权利要求1所述的方法，将所述技术参数填入机电暂态程序数据卡，包括：根据所述统一潮流控制器UPFC位置对机电暂态程序数据卡进行修改。

3.根据权利要求1所述的方法，所述基于电磁暂态仿真平台搭建所述统一潮流控制器UPFC的串联和并联的电磁暂态模型，包括：

建立所述统一潮流控制器UPFC并联的电磁暂态模型，包括：所述统一潮流控制器UPFC并联侧采用内外环控制方法，外环控制器分为定直流电压控制器与定交流电压控制器；所述外环控制器分别将实测所述统一潮流控制器UPFC并联侧直流电压V_dc和交流电压V_m与上级控制传来的电压参考值V_dcref和V_ref进行相减后经PI控制环节输出内环所需dq轴电流参考值I_dref和I_qref；内环控制器在得到所述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；

U_dref＝U_d-(k_p3(I_dref-i_d)+k_i3∫(I_dref-i_d)dt)+ωLi_q (3)

U_qref＝U_q-(k_p4(l_qref-i_q)+k_i4∫(I_qref-i_q)dt)-ωLi_d (4)

其中，k_pn和k_in代表PI控制环节增益系数，n＝1,2,3,4；U_d和U_q代表换流器网侧电压dq轴分量；s代表拉普拉斯算子；I_dref和I_qref分别代表换流器电流的dq轴分量参考值；i_d和i_q分别代表换流器电流的dq轴分量实际值；ω代表角频率；Li_d和L_iq分别代表耦合后电感带来的压降；U_dref和U_qref分别是所需要输出至触发侧的d、q轴电压信号，t为时间；

建立所述统一潮流控制器UPFC串联的电磁暂态模型，包括：串联侧共有定线路功率、定注入电压和功率限制控制方式；串联侧外环控制器分别将实测所述统一潮流控制器UPFC串联侧有功功率P和无功功率Q与上级控制传来的参考值P_ref和Q_ref进行相减后经PI控制环节输出内环所需dq轴电流参考值I_dref和I_qref；运行dat文件，获得指定潮流状态下的P_ref和Q_ref，通过在潮流结果文件中读取相关节点的有功功率和无功功率值作为参考值；

其中，P和Q分别为串联侧实际有功功率和串联侧实际无功功率，k_p5和k_i5为有功部分的PI控制环节参数，k_p6和k_i6为无功部分的PI控制环节参数；

建立基于电磁暂态仿真平台的所述统一潮流控制器UPFC电磁暂态模型，包括：基于电磁暂态仿真平台实现所述统一潮流控制器UPFC电磁暂态模型的搭建。