[发明专利]一种电磁暂态模型跨平台联合建模及仿真方法

说明书

本发明为一种电磁暂态模型跨平台联合建模及仿真方法，属于新能源电磁暂态建模与仿真领域，针对不同电磁暂态建模之间兼容性、通用性、可拓展差的问题，采用技术方案如下：一种电磁暂态模型跨平台联合建模及仿真方法，包括如下步骤：S1，搭建新能源发电系统电磁暂态仿真模型；S2，建立具有Interface模型接口模块的数据转换系统；S3，在仿真时间内，在每一个仿真步长中交互一次数据，实现联合同步仿真。本申请能够基于公共的新能源发电系统一次主电路实现对新能源发电系统二次控制部分的特性开展测试，同时亦可实现不同新能源电磁暂态模型跨平台互联互通以及联合运行，为大规模新能源发电系统的集群仿真提供技术支撑。

技术领域

本发明属于新能源电磁暂态建模与仿真领域，特别涉及一种电磁暂态模型跨平台联合建模及仿真方法。

背景技术

大规模新能源发电系统存在间歇性、波动性和不确定性特点，大规模并网时将对电网潮流分布及电压分布产生较大影响，电网电能质量及安全运行面临新挑战。因此，针对新能源发电系统的电磁暂态建模与仿真分析，是分析和刻画大规模新能源接入对电网稳定影响的重要技术手段。

现阶段针对新能源发电系统的电磁暂态建模主流平台包括MATLAB、PSCAD等，新能源发电系统二次控制电磁暂态模型与一次主电路(含电网架构)电磁暂态模型均拥有各自专业的仿真工具，且控制多基于Matlab平台搭建实现，Matlab在电力物理系统动态行为在时间上是连续的，可用一组微分方程来表示，通过电力系统仿真工具可对系统当前状态进行相对精确的估计。电力规划运行测试单位多基于PSCAD平台搭建含有新能源一次主电路的场站或电网模型，信息通信系统是离散系统，采用离散时间仿真工具建模，通过离散状态模型对网络参数和事件进行描述。

现有面向新能源发电系统的电磁暂态模型跨平台联合建模及仿真的研究，存在以下问题：①电力规划运行测试单位多基于PSCAD平台搭建含有新能源一次主电路的场站或电网模型，新能源发电系统的二次控制部分各厂家不同，且控制多基于Matlab平台搭建实现，电力规划运行测试单位不关心新能源二次控制的具体实现，并且电网仿真中涉及的新能源设备厂家众多，不同区域电网仿真涉及的厂家控制逻辑不同，仿真平台兼容性、通用性、可拓展性均较差，统一建模工作量大、效率低，不切实际。②跨平台联合仿真过程中，不同电磁暂态平台难以实现电气物理量与功率开关管脉冲控制信号的时序同步。如何实现基于不同平台构建的新能源发电系统电磁暂态模型互联互通以及交互运行，跨平台的新能源发电系统电磁暂态融合建模技术亟待解决。

发明内容

针对不同电磁暂态建模之间兼容性、通用性、可拓展差的问题，本发明的目的在于提供一种面向新能源发电系统的电磁暂态模型跨平台联合建模及仿真方法，实现对不同开发者构建的新能源发电系统二次控制部分的电磁暂态模型进行汇集，并基于公共的新能源发电系统一次主电路实现对新能源发电系统二次控制部分的特性开展测试，同时亦可实现不同新能源电磁暂态模型跨平台互联互通以及联合运行，为大规模新能源发电系统的集群仿真提供技术支撑，实现基于不同平台构建的新能源发电系统电磁暂态模型互联互通以及交互运行，以解决现有技术中存在的兼容性、通用性、可拓展差的问题。

本发明采用技术方案如下：一种电磁暂态模型跨平台联合建模及仿真方法，包括如下步骤：

S1，搭建新能源发电系统电磁暂态仿真模型：

S1.1，基于PSCAD/EMTDC软件，建立新能源发电系统一次主电路电磁暂态模型；

S1.2，基于MATLAB软件，建立新能源发电系统二次控制部分电磁暂态模型；

S2，基于PSCAD/EMTDC软件和MATLAB软件，建立具有Interface模型接口模块的数据转换系统；

S3，在仿真时间内，在每一个仿真步长中交互一次数据，实现联合同步仿真：