一种电力系统动态仿真方法及系统技术方案

一种电力系统动态仿真方法，包括：根据仿真方程的区段初值进行低阶预测，得到初始预测值，并通过误差方程计算残差；判断所述残差是否收敛于预设条件，若收敛于预设条件，则进行下一区段的低阶预测；否则，基于所述残差进行高阶迭代，直至所述残差收敛于预设条件，直至仿真完所有积分时步，输出仿真结果。本技术方案采用了高阶谱积分和低阶积分算法相结合的方式，高阶谱积分保证计算精度，传统低阶积分保证稳定性。在不减小步长的情况下达到高精度，大大减小了低阶积分算法的局部截断误差以及仿真的累积误差对仿真结果的影响，适用于常规的暂态稳定仿真和中长期动态仿真。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统动态仿真方法及系统
本专利技术涉电力系统动态分析领域，具体涉及一种电力系统动态仿真方法及系统。
技术介绍
现代社会工业生产和居民生活紧密地依赖于电力系统的能源供应，保证电力系统的安全稳定运行的重要手段是在实际电力系统投入使用之前进行电力系统的动态仿真。电力系统的动态仿真通过对投入使用的电网进行不同电网结构、不同运行方式和不同故障情况下的动态稳定性开展仿真模拟分析，来判断系统是否能够稳定运行。首先对投入使用的电力系统受到扰动时的动态响应过程进行计算机数字化仿真模拟，再将仿真结果作为电网设计、调度和规划人员的参考指导意见，进行电力系统的运行状态评估，依据评估结果避免不合理的运行方式、有效把握系统的薄弱环节，从而合理安排运行方式、制定对应的安全控制策略，有针对性地增强系统的稳定性，提高电网安全稳定运行水平。可见，准确的动态仿真结果对电力系统的实际运行具有非常重要的作用。特别的，在仿真过程中，电力系统所面临的并非是单一扰动，而是多重的扰动，对仿真有更高的要求。一方面由于系统经历不同时刻的多重故障，如短路、断线、重合闸等，另一方面还由于系统存在应对不同情况的安全自动装置，如各类保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统动态仿真方法，其特征在于，包括：步骤S1：根据仿真方程的区段初值进行低阶预测，得到初始预测值，并通过误差方程计算残差；步骤S2：判断所述残差是否收敛于预设条件，若收敛于预设条件，则进行下一区段的低阶预测；否则，基于所述残差进行高阶迭代，直至所述残差收敛于预设条件；步骤S3：重复步骤S2，直至仿真完所有积分时步，输出仿真结果。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统动态仿真方法，其特征在于，包括：步骤S1：根据仿真方程的区段初值进行低阶预测，得到初始预测值，并通过误差方程计算残差；步骤S2：判断所述残差是否收敛于预设条件，若收敛于预设条件，则进行下一区段的低阶预测；否则，基于所述残差进行高阶迭代，直至所述残差收敛于预设条件；步骤S3：重复步骤S2，直至仿真完所有积分时步，输出仿真结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据仿真方程的区段初值进行低阶预测，得到初始预测值，并通过误差方程计算残差，之前还包括：根据获取的电力系统的周期数据，构建动态仿真方程；根据所述电力系统数据的周期时长和周期数量，构建所述动态仿真方程的时步；基于所述时步，采用配点法构建各个时步上的区段。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据仿真方程的区段初值进行低阶预测，得到初始预测值，并通过误差方程计算残差，包括：将仿真方程的初始网络电压作为输入量，通过低阶预测算法，得到当前区段的网络电流；基于所述网络电流采用矩阵分解法计算更新后的网络电压，得到当前区段的初始预测值；通过预先获取的谱积分矩阵，计算当前区段的积分值；根据所述积分值，通过误差方程得到残差。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过预先获取的谱积分矩阵，计算当前区段的积分值，如下式所示：其中，为子区段的积分值，为谱积分矩阵的系数，为子区段的函数值。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述误差方程，如下式所示：其中，为残差，为为子区段的函数值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述残差进行高阶迭代，直至所述残差收敛于预设条件，包括：步骤S201：将所述残差叠加到当前区段的仿真方程，得到迭代方程；步骤S202：基于所述迭代方程进行微分方程的求解，得到微分方程结果，并根据预设的收敛条件得到第一收敛结果；步骤S203：基于所述迭代方程进行代数方程的求解，得到代数方程结果，并根据所述收敛条件得到第二收敛结果；步骤S204：若所述第一收敛结果和所述第二收敛结果都...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴汉扬，汤涌，宋新立，仲悟之，吴国旸，刘文焯，刘涛，叶小晖，苏志达，王铁柱，王毅，李霞，王晓彤，王顺来，乔宝榆，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11