一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法与装置，该方法包括：对电网的关键特征量进行处理，获取机电暂态数据，并将其转换为实时仿真数据，建立初始一次系统模型；构建初始电网仿真模型并对其进行修正，获得修正电网仿真模型并进行分网设计，获取计算单元仿真的电网区域；根据初始一次系统模型和电网区域构建立宽频等值模型并将其构建优化一次系统模型和初始二次系统模型；构建含有三道防线措施的强化二次系统模型；将优化一次系统模型、初始二次系统模型、强化二次系统模型进行联合编译，构建系统联合实时仿真模型并对其进行性能调试，得到目标实时仿真模型。该方法能够有效地对电网进行实时仿真，准确地描述电网的物理特性。

A Real-time Simulation Modeling Method and Device for Primary and Secondary Systems of Power Grid

【技术实现步骤摘要】
一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法与装置
本专利技术涉及电力系统仿真
，尤其涉及一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法与装置。
技术介绍
近年来,中国特高压交直流电网快速发展,新一级电压等级逐渐形成,风电、光伏等新能源大规模并网,电力系统加速重构,电力资源大范围优化配置能力大幅提高。为了准确地描述电网当前及未来的物理特性，一般通过建立仿真模型，随着交直流、多直流以及源网荷之间的相互影响加剧,直流输电规模不断扩大且日趋复杂,电网安全运行面临严峻挑战；特高压电网的形成使其内部各节点间电气距离进一步缩小,交流与直流之间、直流通过交流与其他直流之间的相互联系更为密切。交流系统谐波畸变、直流快速调节变化等电磁暂态时间尺度的物理过程将在更大范围内相互作用,交直流连锁反应影响面有可能波及整个电网，因此特高压电网的快速发展对仿真模型提出了更高的要求。现有的电网仿真方法仅单纯构建一次系统和二次系统，无法将一次系统和二次系统进行联合实时仿真，构成一个完整的实时仿真模型，准确地描述电网的物理特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法与装置，能够有效地对特高压交直流电网进行实时仿真，准确地描述特高压交直流电网的物理特性。本专利技术实施例提供了一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，包括：根据同调等值法对实际电网的关键特征量进行动态等效处理，获取机电暂态数据，并根据所述机电暂态数据构建初始电网仿真模型；通过比较等效前后的所述关键特征量，对所述初始电网仿真模型进行修正，获得修正电网仿真模型；根据实时仿真器的硬件配置情况，对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述实时仿真器中每个计算单元仿真的电网区域；将所述机电暂态数据转换为实时仿真数据，根据所述实时仿真数据建立实时仿真建模数据库，同时根据所述实时仿真建模数据库建立初始一次系统模型；根据所述初始一次系统模型和所述电网区域，对无法解耦的电磁环网和非关键区域局部电网采用宽频等值法构建宽频等值模型；根据所述宽频等值模型,构建含有直流系统、柔性交流输电系统和发电机的优化一次系统模型，并根据所述优化一次系统模型构建与所述优化一次系统模型相匹配的初始二次系统模型；构建含有三道防线措施的强化二次系统模型；将所述优化一次系统模型、所述初始二次系统模型、所述强化二次系统模型在所述实时仿真器中进行联合编译，构建系统联合实时仿真模型；对所述系统联合实时仿真模型进行性能测试和调整，得到目标实时仿真模型。优选地，所述根据同调等值法对实际电网的关键特征量进行动态等效处理，获取机电暂态数据，具体包括：根据同调等值法将实际电网的电压110KV及以下电压等值等效于220KV。优选地，所述根据实时仿真器的硬件配置情况，对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述实时仿真器中每个计算单元仿真的电网区域，具体包括：根据所述实时仿真器的硬件配置情况，计算所述实时仿真器中每个计算单元可进行仿真的资源规模；根据所述资源规模对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述电网区域。优选地，在构建所述宽频等值模型后，对所述宽频等值模型进行单等值子系统的性能测试。优选地，所述优化一次系统模型和所述初始二次系统模型是通过在所述实时仿真器建立数字模型实现构建；其中，所述数字模型包括直流控制保护逻辑、发电机励磁系统控制逻辑、调速系统控制逻辑和PSS控制逻辑。优选地，所述初始二次系统模型是通过在所述实时仿真器中接入实际物理装置实现构建。优选地，所述将所述优化一次系统模型、所述初始二次系统模型、所述强化二次系统模型在所述实时仿真器中进行联合编译，构建系统联合实时仿真模型，具体包括：对所述优化一次系统模型、所述初始二次系统模型、所述强化二次系统模型进行联合编译，直至编译通过后所述系统联合实时仿真模型构建成功；若编译不通过，则重新对所述修正电网仿真模型进行分网设计。本专利技术实施例还提供了一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模装置，包括：初始电网仿真模型构建模块，用于根据同调等值法对实际电网的关键特征量进行动态等效处理，获取机电暂态数据，并根据所述机电暂态数据构建初始电网仿真模型；修正电网仿真模型获取模块，用于通过比较等效前后的所述关键特征量，对所述初始电网仿真模型进行修正，获得修正电网仿真模型；电网区域获取模块，用于根据实时仿真器的硬件配置情况，对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述实时仿真器中每个计算单元仿真的电网区域；初始一次系统模型建立模块，用于将所述机电暂态数据转换为实时仿真数据，根据所述实时仿真数据建立实时仿真建模数据库，同时根据所述实时仿真建模数据库建立初始一次系统模型；宽频等值模型构建模块，用于根据所述初始一次系统模型和所述电网区域，对无法解耦的电磁环网和非关键区域局部电网采用宽频等值法构建宽频等值模型；优化一次系统模型与初始二次系统模型构建模块，用于根据所述宽频等值模型,构建含有直流系统、柔性交流输电系统和发电机的优化一次系统模型，并根据所述优化一次系统模型构建与所述优化一次系统模型相匹配的初始二次系统模型；强化二次系统模型构建模块，用于构建含有三道防线措施的强化二次系统模型；系统联合实时仿真模型构建模块，用于将所述优化一次系统模型、所述初始二次系统模型、所述强化二次系统模型在所述实时仿真器中进行联合编译，构建系统联合实时仿真模型；目标实时仿真模型获取模块，用于对所述系统联合实时仿真模型进行性能测试和调整，得到目标实时仿真模型。相对于现有技术，本专利技术实施例提供的一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法的有益效果在于：所述电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，包括：根据同调等值法对实际电网的关键特征量进行动态等效处理，获取机电暂态数据，并根据所述机电暂态数据构建初始电网仿真模型；通过比较等效前后的所述关键特征量，对所述初始电网仿真模型进行修正，获得修正电网仿真模型；根据实时仿真器的硬件配置情况，对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述实时仿真器中每个计算单元仿真的电网区域；将所述机电暂态数据转换为实时仿真数据，根据所述实时仿真数据建立实时仿真建模数据库，同时根据所述实时仿真建模数据库建立初始一次系统模型；根据所述初始一次系统模型和所述电网区域，对无法解耦的电磁环网和非关键区域局部电网采用宽频等值法构建宽频等值模型；根据所述宽频等值模型,构建含有直流系统、柔性交流输电系统和发电机的优化一次系统模型，并根据所述优化一次系统模型构建与所述优化一次系统模型相匹配的初始二次系统模型；构建含有三道防线措施的强化二次系统模型；将所述优化一次系统模型、所述初始二次系统模型、所述强化二次系统模型在所述实时仿真器中进行联合编译，构建系统联合实时仿真模型；对所述系统联合实时仿真模型进行性能测试和调整，得到目标实时仿真模型。该方法通过对构建的优化一次系统模型、初始二次系统模型和强化二次系统模型进行联合编译，获取系统联合实时仿真模型，能够有效地对特高压交直流电网进行实时仿真，准确地描述特高压交直流电网的物理特性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，其特征在于，包括：根据同调等值法对实际电网的关键特征量进行动态等效处理，获取机电暂态数据，并根据所述机电暂态数据构建初始电网仿真模型；通过比较等效前后的所述关键特征量，对所述初始电网仿真模型进行修正，获得修正电网仿真模型；根据实时仿真器的硬件配置情况，对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述实时仿真器中每个计算单元仿真的电网区域；将所述机电暂态数据转换为实时仿真数据，根据所述实时仿真数据建立实时仿真建模数据库，同时根据所述实时仿真建模数据库建立初始一次系统模型；根据所述初始一次系统模型和所述电网区域，对无法解耦的电磁环网和非关键区域局部电网采用宽频等值法构建宽频等值模型；根据所述宽频等值模型,构建含有直流系统、柔性交流输电系统和发电机的优化一次系统模型，并根据所述优化一次系统模型构建与所述优化一次系统模型相匹配的初始二次系统模型；构建含有三道防线措施的强化二次系统模型；将所述优化一次系统模型、所述初始二次系统模型、所述强化二次系统模型在所述实时仿真器中进行联合编译，构建系统联合实时仿真模型；对所述系统联合实时仿真模型进行性能测试和调整，得到目标实时仿真模型。...

【技术特征摘要】
1.一种电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，其特征在于，包括：根据同调等值法对实际电网的关键特征量进行动态等效处理，获取机电暂态数据，并根据所述机电暂态数据构建初始电网仿真模型；通过比较等效前后的所述关键特征量，对所述初始电网仿真模型进行修正，获得修正电网仿真模型；根据实时仿真器的硬件配置情况，对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述实时仿真器中每个计算单元仿真的电网区域；将所述机电暂态数据转换为实时仿真数据，根据所述实时仿真数据建立实时仿真建模数据库，同时根据所述实时仿真建模数据库建立初始一次系统模型；根据所述初始一次系统模型和所述电网区域，对无法解耦的电磁环网和非关键区域局部电网采用宽频等值法构建宽频等值模型；根据所述宽频等值模型,构建含有直流系统、柔性交流输电系统和发电机的优化一次系统模型，并根据所述优化一次系统模型构建与所述优化一次系统模型相匹配的初始二次系统模型；构建含有三道防线措施的强化二次系统模型；将所述优化一次系统模型、所述初始二次系统模型、所述强化二次系统模型在所述实时仿真器中进行联合编译，构建系统联合实时仿真模型；对所述系统联合实时仿真模型进行性能测试和调整，得到目标实时仿真模型。2.如权利要求1所述的电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，其特征在于，所述根据同调等值法对实际电网的关键特征量进行动态等效处理，获取机电暂态数据，具体包括：根据同调等值法将实际电网的电压110KV及以下电压等值等效于220KV。3.如权利要求1所述的电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，其特征在于，所述根据实时仿真器的硬件配置情况，对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述实时仿真器中每个计算单元仿真的电网区域，具体包括：根据所述实时仿真器的硬件配置情况，计算所述实时仿真器中每个计算单元可进行仿真的资源规模；根据所述资源规模对所述修正电网仿真模型进行分网设计，获取所述电网区域。4.如权利要求1所述的电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，其特征在于，在构建所述宽频等值模型后，对所述宽频等值模型进行单等值子系统的性能测试。5.如权利要求1所述的电网一次系统联合二次系统实时仿真建模方法，其特征在于，所述优化一次系统模型和所述初始二次系统模型是通过在所述实时仿真器建立数字模型实现构建；其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱益华，郭琦，常东旭，胡斌江，张璟沛，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44