[发明专利]一种含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真模型及方法

说明书

本发明涉及电力电子设备仿真技术，具体涉及一种含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真模型及方法。该混合仿真模型包括机电系统模型、电磁系统模型和含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型。其方法利用实时仿真器RTLAB来实现，实时仿真器RTLAB的上位机软件包含机电系统仿真软件包ePHASORsim和电磁系统仿真软件包eMAGAsim，通过上述仿真软件包分别搭建机电系统和电磁系统模型，同时利用软件自带的应用程序接口设计机电系统与电磁系统接口程序，进行时序控制和数据转换的自定义开发。含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型实现了机电‑电磁混合仿真，并利用分频阻抗反映了电磁系统的高频分量对机电系统的影响，进一步提高了混合仿真的精度。

技术领域

本发明属于电力电子设备仿真技术领域，尤其涉及一种含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真模型及方法。

背景技术

随着大量新型电力电子设备的不断投入，电力系统的动态特性日趋复杂。而电力系统对电压和频率变化的动态响应时间可以从几微秒、几毫秒到几分钟、甚至数小时，因此对时域范围如此之大的动态过程进行仿真很难一次完成，往往根据仿真需要，对所关心的动态过程进行详细模拟，对其它过程近似简化。

在传统的电力系统分析工具中，分别对不同响应时间的动态过程进行数字仿真，主要分为机电系统模型和电磁系统模型。但电力系统中电磁暂态过程和机电暂态过程是交织并行并相互影响的,因此有必要将机电系统模型和电磁系统模型进行实时接口，搭建机电-电磁的混合仿真模型。

采用原始的贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型虽然避免了系统阻抗的求取，但无法反映电磁系统的高频分量对机电系统的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种在原始贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型的基础上引入分频阻抗的仿真模型及实现方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真模型，包括机电系统模型、电磁系统模型和含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型；

机电系统模型是根据仿真需要，对仿真对象进行人为分隔，利用机电仿真软件对机电暂态过程进行分析解算的部分模型；

电磁系统模型是根据仿真需要，对仿真对象进行人为分隔，利用电磁仿真软件对电磁暂态过程进行分析解算的部分模型；

含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型包括基于贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型和宽频等值模块；基于贝杰龙等值线路的混合仿真接口模型包括线路等值阻抗和历史电流源，宽频等值模块为在电磁系统侧引入频率相关阻抗的FDNE，用于体现电磁系统的高频分量对机电系统的影响。

一种利用实时仿真器RTLAB实现含分频阻抗的贝杰龙等值线路的混合仿真接口的方法，其特征是，实时仿真器RTLAB的上位机软件包含机电系统仿真软件包ePHASORsim和电磁系统仿真软件包eMAGAsim，通过上述仿真软件包分别搭建机电系统和电磁系统模型，同时利用软件自带的应用程序接口设计机电系统与电磁系统接口程序，进行时序控制和数据转换的自定义开发；具体步骤如下：

步骤1、同时启动机电系统仿真软件ePHASORsim和电磁系统仿真软件eMAGAsim，机电系统的仿真步长为ΔT，电磁系统的仿真步长为Δt；

步骤2、机电系统和电磁系统进行时钟同步，并初始化系统，t＝0；

步骤3、机电系统和电磁系统分别进行仿真解算，直到时刻t到达交互时刻即机电系统的解算时刻点；

步骤4、机电系统和电磁系统发送本侧等值参数到管道中；

步骤5、机电系统和电磁系统从管道中各自读取对侧等值参数；如果达到仿真总时间，则结束仿真，否则循环步骤3至步骤5。