用于电力系统的多重开关处理的微网实时仿真方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电力系统的多重开关处理的微网实时仿真方法，步骤包括：判断电力电子开关动作时刻所在时间段，采用线性内插法计算准确的开关时间点；若某一时间步长内存在多个开关动作，选取各开关动作时间点的平均值作为该步长内统一开关动作点，并采用插值法计算该时刻系统状态变量；根据开关动作平均时刻在该步长内的具体位置，引入分段函数参数并计算积分权重，后经一至二步后向欧拉积分至下一整步时间点，得到该时刻正确的网络拓扑与系统初值，而后转换至隐式梯形积分法完成全局计算。本发明专利技术有效地解决了电力系统电磁暂态实时仿真中同一步长内出现多重开关导致系统拓扑发生高频变化进而影响仿真效率和精确度的传统难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统仿真，特别是一种用于电力系统的多重开关处理的微网实时仿真方法。
技术介绍
基于经济性、安全性等方面的考虑，时域仿真已成为电力系统分析、设计与研究的重要工具。当前，电力电子技术已广泛应用于包括柔性交流输电、高压直流输电以及分布式发电在内的电力系统的各个环节，特别是大量的可再生能源发电设备一般都需要通过电力电子变流器才能接入到电网中，而电力电子这种本质上随时间不断变化的网络拓扑结构对传统的电力系统时域仿真提出了新的要求与挑战。对于系统级的电磁暂态仿真而言，主要强调电力电子器件对系统整体的影响，此时过于详细的开关模型是没有必要的，采用简化的理想开关模型通常能满足计算要求。随着电力电子开关元件在电力系统中的应用不断增多，传统的EMTP算法在开关元件动作的处理上存在描述不准确的问题，致使时域仿真出现错误。自上个世纪90年代以来，不断有学者为了解决这个问题提出各种方法。通常采用线性插值确定电力电子开关动作的时间点，并结合常微分方程的数值解法以实现仿真的重新同步。直到目前，在实现仿真与真实时间的重新同步方面，由于采用了较多次数的插值，影响了仿真速度，不适应电磁暂态实时仿真。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力系统的多重开关处理的微网实时仿真方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：步骤1、电力系统初始化：首先，确定仿真电力系统网络参数，包括：1)对仿真电力系统网络中各支路位置和电阻、电感、电容元件进行编号并记录；2)交、直流电源的接入节点号、幅值、频率、初始相位信息；3)电力电子器件在仿真网络中的具体位置以及每个开关元件的等效电阻、电容等参数；确定与仿真时间相关的参数，包括初始仿真步长Δt、总仿真时长T；然后，确定各类型换向型器件的不同输入控制信号：若为自然换向型器件，则控制信号为器件所在支路的电压或电流方向；若为强制换向型器件，则控制信号为调制方式得出的开关方波；步骤2、利用全局隐式梯形...

【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统的多重开关处理的微网实时仿真方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：步骤1、电力系统初始化：首先，确定仿真电力系统网络参数，包括：1)对仿真电力系统网络中各支路位置和电阻、电感、电容元件进行编号并记录；2)交、直流电源的接入节点号、幅值、频率、初始相位信息；3)电力电子器件在仿真网络中的具体位置以及每个开关元件的等效电阻、电容等参数；确定与仿真时间相关的参数，包括初始仿真步长Δt、总仿真时长T；然后，确定各类型换向型器件的不同输入控制信号：若为自然换向型器件，则控制信号为器件所在支路的电压或电流方向；若为强制换向型器件，则控制信号为调制方式得出的开关方波；步骤2、利用全局隐式梯形积分法对网络中每条支路中的电阻、电感、电容元件进行差分化，形成节点导纳矩阵G：步骤3、判断仿真是否达到指定总仿真时长T，当达到总仿真时长T，则转入步骤9；否则，转入步骤4；步骤4、电磁暂态仿真计算，详细步骤如下：步骤4.1、根据各类电力电子的输入控制信号，判断某一仿真步长内开关器件的动作情况，若有开关动作则转入步骤4.2；否则，转入步骤5；步骤4.2、采用权重积分法与后向欧拉积分法对电力电子开关多重开关进行处理，其步骤如下：步骤4.2.1、确定不同电力电子开关类型的准确开关时间点，若为强制换向型开关器件，则准确的开关时间点由控制信号发生的时间点确定；若为自然换向型开关器件，利用线性内插法得到准确的开关时间点，同一步长内发生二重开关事件，tA、tB为开关时间点，则取两者平均值tC为该步长内统...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬伟江，汪可友，李国杰，庄剑，江秀臣，李思维，韩蓓，冯琳，杭丽君，蒋菱，于建成，李国栋，王旭东，吴磊，
申请(专利权)人：上海交通大学，国网天津市电力公司电力科学研究院，北京国电通网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31