[发明专利]一种LCC直流输电机电电磁混合系统的在线仿真方法及系统

说明书

本发明公开了一种LCC直流输电机电电磁混合系统的在线仿真方法及系统，包括：基于电磁暂态仿真程序搭建直流输电系统的一次系统电路和二次控制系统模型，并将两者封装为机电暂态仿真调用的直流子模块；分别进行机电暂态全网对直流子模块的等值处理和直流子模块对机电暂态全网的等值处理；通过等值电路实现机电暂态全网与直流子模块之间的数据交换，机电暂态全网和直流子模块按照预设的调用时序相互调用，进行机电‑电磁暂态混合仿真。本发明解决了机电暂态仿真中直流输电设备暂态特性无法准确模拟和电磁暂态仿真难以仿真大规模交直流电网的问题，实现了稳态情况下机电暂态全网与直流子模块的并行计算，保证了调用子模块时仿真的计算速度和计算精度。

技术领域

本发明涉及机电暂态仿真技术领域，并且更具体地，涉及一种LCC直流输电机电电磁混合系统的在线仿真方法及系统。

背景技术

高压直流输电设备对系统扰动具有快速响应能力，机电暂态仿真程序对HVDC装置采用准稳态模型，因而不能仿真器件接口或内部的瞬变电压电流响应；电磁暂态仿真程序虽然能精确地模拟复杂直流输电设备的暂态特性，但受计算机计算和存储能力的限制，即使采用并行算法也难以对大型电力系统进行全网电磁暂态仿真；而目前的混合仿真算法都需要在程序中建立HVDC及其控制器的电磁暂态模型，不同的器件、不同的控制策略需要编制不同的程序，缺乏通用性，且混合仿真算例搭建过程繁琐，影响大规模交直流电网仿真分析的效率。ADPSS中的电磁暂态程序ETSDAC能够灵活建立直流输电系统的模型，在全图形化界面下构造仿真系统而不用编制电磁暂态仿真代码，对该直流模型进行封装并使其具有一定的通用性和独立性，成为机电暂态仿真中的直流子模块，可推广用于任何交直流混联系统在机电暂态仿真过程中对直流输电系统的仿真方法。

发明内容

本发明提出一种LCC直流输电机电电磁混合系统的在线仿真方法及系统，以解决如何实现机电电磁混合的在线仿真的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种LCC直流输电机电电磁混合系统的在线仿真方法，所述方法包括：

基于电磁暂态仿真程序搭建直流输电系统的一次系统电路和二次控制系统模型，并将两者封装为机电暂态仿真调用的直流子模块；

分别进行机电暂态全网对直流子模块的等值处理和直流子模块对机电暂态全网的等值处理；

通过等值电路实现机电暂态全网与直流子模块之间的数据交换，机电暂态全网和直流子模块按照预设的调用时序相互调用，进行机电-电磁暂态混合仿真。

优选地，其中所述分别进行机电暂态全网对直流子模块的等值处理和直流子模块对机电暂态全网的等值处理，包括：

在进行直流子模块内部网络计算时，对机电暂态全网进行戴维南等值，获取机电暂态全网的工频等值阻抗阵和边界点正、负、零序等值电势，以提供给直流子模块；

在进行机电暂态全网计算时，对直流子模块进行诺顿等值，获取直流子模块的等值导纳矩阵和边界点的正、负、零序电流及电压，以提供给机电暂态全网。

优选地，其中所述通过等值电路实现机电暂态全网与直流子模块之间的数据交换，机电暂态全网和直流子模块按照预设的调用时序相互调用，进行机电-电磁暂态混合仿真，包括：

步骤1，机电暂态全网获取边界点的戴维南等值阻抗和等值电势，并传递给直流子模块；

步骤2，直流子模块利用获取的边界点的戴维南等值阻抗和等值电势进行当前周期[T_i,T_i+1]的一个电磁暂态仿真步长的计算；