[发明专利]微网群/虚拟电源群的电力信息物理仿真系统及方法

权利要求书

1.一种微网群/虚拟电源群的电力信息物理仿真系统，其特征在于，

包括电力仿真系统、通信系统仿真器、集中控制器和交换机，电力仿真系统包括电力系统仿真器和电力系统仿真器上位机；所述电力系统仿真器、电力系统仿真器上位机和通信系统仿真器连接到交换机上形成局域网，所述集中控制器和通信系统仿真器连接；

电力系统仿真器用于仿真电力系统模型，模拟电力信息物理系统下微网群或者虚拟电源群的实时动态特性；

电力系统仿真器上位机用于控制电力系统仿真模型参数；

通信系统仿真器用于仿真电力系统通信，模拟真实通信环境；

集中控制器用于进行集群调控处理，分析不同通信环境下微网群或者虚拟电源群运行工况，分析通信状况对电力系统影响，监测集群调控策略的有效性；

所述电力系统仿真器中的电力系统模型包括不同种类的分布式电源模型、线路模型、负荷模型和通信模块；

电力系统仿真器对电力系统模型进行实时仿真，对分布式电源模型进行集群划分，形成微网群或者虚拟电源群，设置不同的电力系统运行工况，基于多核并行将电力系统模型编译为代码实时运行，实时采集各微网群/虚拟电源群的状态信息；

所述电力系统仿真器工作过程具体包括以下步骤：

11)建立分布式电源的模型，分布式电源的模型包括光伏、储能、燃气轮机和风机；

12)对配电网内的分布式电源进行集群划分：根据电压等级和电气距离对电网进行初步划分，将电压等级相同、电气距离在距离阈值范围内的多个分布式电源划分为同一个集群；对初步划分的各集群进行组合，若电气距离在阈值范围内的集群整体负荷特性一致，无时空互补关系，则组合为一个组合集群；若电气距离在阈值范围内的集群其整体负荷特性不一致，具有时空互补关系，则不进行集群组合，得到微网群或者虚拟电源群划分结果；

13)对各个集群内的电源进行聚类等值:确定各个集群内的同类分布式的电源的输入参数后，将输出特性一致的电源等效合并为一个组合电源，并对聚类后的集群进行等值计算，得到模型参数；

14)设置通信场景参数，将各集群内的电源出力信息和关键母线电压信息打包成标准UDP数据包；

15)对聚类等值计算后的配电网进行实时仿真，得到集群实时状态信息，并通过以太网发送到通信系统仿真器。

2.根据权利要求1所述的微网群/虚拟电源群的电力信息物理仿真系统，其特征在于，

所述通信系统仿真器中的模型包括集群控制子站模型、通信接口模型、路由器模型、线路模型；

所述通信系统仿真器基于离散事件触发机制模拟通信事件，设置通信场景，模拟电力系统集群状态信息在通信网络中的传输过程。

3.根据权利要求2所述的微网群/虚拟电源群的电力信息物理仿真系统，其特征在于，

电力系统仿真器上位机将集群实时状态信息拆分发给对应的集群控制子站，集群控制子站对接收到的数据提取集群的实时状态，发送给集中控制器；

电力系统仿真器上位机工作过程具体包括以下步骤：

21)搭建通信网络，配置路由器和通信线路参数，分配各个集群控制子站的IP；

22)控制通信接口接收到来自电力系统仿真器的集群实时状态信息，根据IP将各个集群的实时状态信息分发到对应的集群控制子站中；

23)对集群控制子站对收到的数据包进行解析，检测是否是正确的集群实时状态信息的数据包，并判断集群内母线电压是否在正常允许范围内，并将故障信息和集群实时状态信息打包；

24)判断各个集群内是否发生故障，若没有发生故障，将预设的电源出力指令发送到通信系统仿真装置；若单个集群中发生故障，调整本地集群中的电源出力情况，并设置等待响应时间，若在等待响应时间内集群内母线电压恢复正常值，则不改变邻近集群的电源出力水平，若超出等待响应时间故障仍未消失，则发送指令调整邻近集群内电源出力，直到故障消失。