机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于数字仿真技术领域，公开了一种机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法及系统，包括：删除交直流系统中的直流子系统，得到交流系统；基于交流系统，在换流母线上施加不对称故障，计算每个交流母线在不对称故障下的电压不平衡度，并获取电压不平衡度小于预设阈值的目标交流母线的集合；根据目标交流母线的集合得到目标接口策略的集合，其中，目标接口策略中包含多个目标交流母线；根据预设权重系数，对每个目标接口策略进行评估，得到每个目标接口策略的评估指标；选取评估指标最小的目标接口策略实施机电暂态与电磁暂态混合仿真。本发明专利技术能减小在电磁暂态仿真环境中的外部系统等值电路的复杂程度。

Interface Location Selection Method and System for Hybrid Electromechanical Transient and Electromagnetic Transient Simulation

The invention is applicable to the field of digital simulation technology, and discloses a method and system for selecting the interface position of electromechanical transient and electromagnetic transient hybrid simulation, including: deleting DC subsystem in AC/DC system and obtaining AC system; applying asymmetric fault on converter busbar based on AC system, calculating the voltage imbalance of each AC busbar under asymmetric fault, and Obtain the set of target AC buses whose voltage imbalance is less than the preset threshold; get the set of target interface strategies according to the set of target AC buses, in which the target interface strategy contains multiple target AC buses; evaluate each target interface strategy according to the preset weight coefficient, and get the evaluation index of each target interface strategy; select the minimum evaluation index. The target interface strategy implements the hybrid simulation of electromechanical transient and electromagnetic transient. The invention can reduce the complexity of the external system equivalent circuit in the electromagnetic transient simulation environment.

【技术实现步骤摘要】
机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法及系统
本专利技术属于数字仿真
，尤其涉及一种机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法及系统。
技术介绍
电力系统机电暂态过程和电磁暂态过程是两个用不同数学模型表征、具有不同时间常数的物理过程。在传统的电力系统分析工具中，通常对这两个过程分别进行数字仿真。但是，随着电网规模不断扩大，机电暂态和电磁暂态过程交织进行，成为现代电力系统的主要特征，因此，研究大规模电力系统的机电暂态与电磁暂态混合仿真变得至关重要，尤其是研究机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置。现有的接口位置选择方法是直接将接口位置选择在换流母线位置处，但是这种方法使得在电磁暂态仿真环境中的外部系统等值电路的复杂程度较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法及系统，以解决现有的接口位置选择方法使得在电磁暂态仿真环境中的外部系统等值电路的复杂程度较高的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法，适用于仿真的交直流系统，交直流系统包括交流子系统、直流子系统和换流母线，换流母线连接交流子系统和直流子系统，所述方法包括：删除交直流系统中的直流子系统，得到交流系统，交流系统包括交流子系统和换流母线，交流子系统包含多个交流母线；基于交流系统，在换流母线上施加不对称故障，计算每个交流母线在不对称故障下的电压不平衡度，并获取电压不平衡度小于预设阈值的目标交流母线的集合；根据目标交流母线的集合得到目标接口策略的集合，其中，目标接口策略中包含多个目标交流母线；根据预设权重系数，对每个目标接口策略进行评估，得到每个目标接口策略的评估指标；选取评估指标最小的目标接口策略实施机电暂态与电磁暂态混合仿真。本专利技术实施例的第二方面提供了一种机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择系统，适用于仿真的交直流系统，交直流系统包括交流子系统、直流子系统和换流母线，换流母线连接交流子系统和直流子系统，所述系统包括：删除模块，用于删除交直流系统中的直流子系统，得到交流系统，交流系统包括交流子系统和换流母线，交流子系统包含多个交流母线；计算模块，用于基于交流系统，在换流母线上施加不对称故障，计算每个交流母线在不对称故障下的电压不平衡度，并获取电压不平衡度小于预设阈值的目标交流母线的集合；目标接口策略获取模块，用于根据目标交流母线的集合得到目标接口策略的集合，其中，目标接口策略中包含多个目标交流母线；评估模块，用于根据预设权重系数，对每个目标接口策略进行评估，得到每个目标接口策略的评估指标；选取模块，用于选取评估指标最小的目标接口策略实施机电暂态与电磁暂态混合仿真。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上所述机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例首先删除交直流系统中的直流子系统，得到交流系统，交流系统包括交流子系统和换流母线，交流子系统包含多个交流母线，然后基于交流系统，在换流母线上施加不对称故障，计算每个交流母线在不对称故障下的电压不平衡度，并获取电压不平衡度小于预设阈值的目标交流母线的集合，接着根据目标交流母线的集合得到目标接口策略的集合，其中，目标接口策略中包含多个目标交流母线，根据预设权重系数，对每个目标接口策略进行评估，得到每个目标接口策略的评估指标，最后选取评估指标最小的目标接口策略实施机电暂态与电磁暂态混合仿真，能够在保证仿真精度的前提下，减小在电磁暂态仿真环境中的外部系统等值电路的复杂程度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法的实现流程示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法的实现流程示意图；图3是本专利技术又一实施例提供的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法的实现流程示意图；图4是本专利技术再一实施例提供的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法的实现流程示意图；图5是本专利技术一实施例提供的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择系统的示意框图；图6是本专利技术一实施例提供的终端设备的示意框图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1是本专利技术一实施例提供的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法的实现流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。本专利技术实施例的执行主体可以是终端设备，本专利技术实施例提供的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法适用于仿真的交直流系统，交直流系统包括交流子系统、直流子系统和换流母线，换流母线连接交流子系统和直流子系统。本专利技术实施例提供的是一种适用于大规模交直流系统仿真的机电暂态和电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法。具体的接口位置选择原则为：采用在换流母线处进行三序等值建模的仿真精度介于采用在电压不平衡度在0.5625-1.414之间的交流母线处进行正序等值建模的仿真精度。因此，步骤S102中的预设阈值可以为0.5。除了电压不平衡度，接口位置还应综合接口建模的复杂程度，需要考虑的因素有：保证电磁暂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法，其特征在于，适用于仿真的交直流系统，所述交直流系统包括交流子系统、直流子系统和换流母线，所述换流母线连接所述交流子系统和所述直流子系统，所述方法包括：删除所述交直流系统中的所述直流子系统，得到交流系统，所述交流系统包括所述交流子系统和所述换流母线，所述交流子系统包含多个交流母线；基于所述交流系统，在所述换流母线上施加不对称故障，计算每个交流母线在所述不对称故障下的电压不平衡度，并获取电压不平衡度小于预设阈值的目标交流母线的集合；根据所述目标交流母线的集合得到目标接口策略的集合，其中，所述目标接口策略中包含多个目标交流母线；根据预设权重系数，对每个目标接口策略进行评估，得到每个目标接口策略的评估指标；选取评估指标最小的目标接口策略实施机电暂态与电磁暂态混合仿真。

【技术特征摘要】
1.一种机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法，其特征在于，适用于仿真的交直流系统，所述交直流系统包括交流子系统、直流子系统和换流母线，所述换流母线连接所述交流子系统和所述直流子系统，所述方法包括：删除所述交直流系统中的所述直流子系统，得到交流系统，所述交流系统包括所述交流子系统和所述换流母线，所述交流子系统包含多个交流母线；基于所述交流系统，在所述换流母线上施加不对称故障，计算每个交流母线在所述不对称故障下的电压不平衡度，并获取电压不平衡度小于预设阈值的目标交流母线的集合；根据所述目标交流母线的集合得到目标接口策略的集合，其中，所述目标接口策略中包含多个目标交流母线；根据预设权重系数，对每个目标接口策略进行评估，得到每个目标接口策略的评估指标；选取评估指标最小的目标接口策略实施机电暂态与电磁暂态混合仿真。2.根据权利要求1所述的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法，其特征在于，所述根据所述目标交流母线的集合得到目标接口策略的集合，包括：在所述目标交流母线的集合中，按照每个目标交流母线与所述换流母线的电气距离由小到大的顺序进行搜索，确定第一接口策略的集合，其中，所述第一接口策略中包含多个目标交流母线，且所述第一接口策略中的多个目标交流母线的连线构成的闭环包含所述直流子系统；从所述第一接口策略的集合中去除包含的目标交流母线连接预设装置的第一接口策略，得到所述目标接口策略的集合。3.根据权利要求1所述的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法，其特征在于，所述基于所述交流系统，在所述换流母线上施加不对称故障，计算每个交流母线在所述不对称故障下的电压不平衡度，并获取电压不平衡度小于预设阈值的目标交流母线的集合，包括：基于所述交流系统，在所述换流母线上施加第一不对称故障，计算每个交流母线在所述第一不对称故障下的第一电压不平衡度；基于所述交流系统，在所述换流母线上施加第二不对称故障，计算每个交流母线在所述第二不对称故障下的第二电压不平衡度；基于所述交流系统，在所述换流母线上施加第三不对称故障，计算每个交流母线在所述第三不对称故障下的第三电压不平衡度；获取第一电压不平衡度、第二电压不平衡度和第三电压不平衡度均小于所述预设阈值的目标交流母线的集合。4.根据权利要求3所述的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法，其特征在于，所述根据预设权重系数，对每个目标接口策略进行评估，得到每个目标接口策略的评估指标，包括：获取每个目标接口策略中包含的目标交流母线数，并根据所述目标交流母线数得到每个目标接口策略对应的电磁侧外部系统等值电路的三相电气节点数和接口建模所需的支路数；获取每个目标接口策略中的每个目标交流母线对应的第一电压不平衡度、第二电压不平衡度和第三电压不平衡度中最大的电压不平衡度，并对每个目标接口策略中的每个目标交流母线对应的最大的电压不平衡度进行求和，得到每个目标接口策略对应的电压不平衡度的总和；根据所述预设权重系数、所述目标交流母线数、所述三相电气节点数、所述支路数和所述电压不平衡度的总和得到每个目标接口策略的评估指标。5.根据权利要求4所述的机电暂态与电磁暂态混合仿真的接口位置选择方法，其特征在于，所述预设权重系数包括第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数和第四权重系数，所述第一权重系数、所述第二权重系数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，魏孟举，孙静，葛朝晖，陈亮，刘钊，胡梦锦，韩璟琳，袁博，齐晓光，安佳坤，唐帅，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13