[发明专利]一种电磁暂态仿真方法及系统

说明书

本发明公开一种电磁暂态仿真方法及系统。该方法包括：获取谐波电压源的电压信号；采用经验模态分解法对电压信号进行时间尺度分解，得到多个单分量信号；计算各单分量信号的瞬时频率，得到各分量频率；获取预划分的多个连续频段；按各个分量频率所属的频段对各单分量信号进行重组，得到各频段的单分量信号集合；将属于同一单分量信号集合的所有单分量信号进行合并，得到多个合并信号；对每个频段内的合并信号进行时间尺度变换，得到低频复数信号；将低频复数信号代入电网的微分方程，得到电网各节点仿真信号。本发明的电磁暂态仿真方法及系统能够提高仿真速度和仿真精度。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种电磁暂态仿真方法及系统。

背景技术

随着高压直流输电、柔性交流输电技术以及新能源的快速发展，我国电网逐渐形成大规模交直流混联的输电系统格局，电网特性复杂，短时间内大量电力电子装置的动作与大电网中长期的动态过程紧密相连，导致电网分析变得更加复杂化。

对于电力系统，电磁暂态是最重要的系统分析手段，但是随着电力电子设备在电力系统中应用，电磁暂态仿真面临着仿真速度和仿真精度之间的矛盾，例如现有技术中基于状态空间平均理论提出的动态相量法(Dynamic Phasor，DP)建立的动态相量模型用于仿真时，只考虑了较低的几次特征谐波，导致仿真精度不高，若是考虑谐波次数增加，会出现求解方程规模增大的问题，导致计算速度降低。因此现有技术普遍存在仿真速度和仿真精度无法兼顾的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁暂态仿真方法及系统，提高仿真速度和仿真精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电磁暂态仿真方法，包括：

获取谐波电压源的电压信号；

采用经验模态分解法对所述电压信号进行时间尺度分解，得到多个单分量信号；

计算各单分量信号的瞬时频率，得到各分量频率；

获取预划分的多个连续频段；

按各个所述分量频率所属的频段对各所述单分量信号进行重组，得到各频段的单分量信号集合；

将属于同一所述单分量信号集合的所有单分量信号进行合并，得到多个合并信号；

对每个频段内的所述合并信号进行时间尺度变换，得到低频复数信号；

将所述低频复数信号代入电网的微分方程，得到电网各节点仿真信号。

可选的，所述采用经验模态分解法对所述电压信号进行时间尺度分解，得到多个单分量信号，具体包括：

将所述电压信号标记为原始信号；

根据所述原始信号的局部极大值点和局部极小值点拟合所述原始信号的上包络线和下包络线；

根据公式h₁＝z(t)-m₁计算得到待检测分量；其中h₁为待检测分量；z(t)为原始信号，m₁为上包络线与下包络线的均值；

判断所述待检测分量是否为固有模态函数分量，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示否，则将所述待检测分量标记为原始信号并返回步骤“根据所述原始信号的局部极大值点和局部极小值点拟合所述原始信号的上包络线和下包络线”；

若所述第一判断结果表示是，则将所述待检测分量标记为单分量信号，并从原始信号中将所述待检测分量分离开，得到剩余信号；

根据所述剩余信号和所述单分量信号判断是否满足终止条件，得到第二判断结果；