本发明专利技术涉及一种基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统，包括变电站仿真模块，用于进行变电站仿真；计算引擎模块，与所述的变电站仿真模相连接，通过共享内存接口与变电站仿真模块进行数据交互；内存数据库，与所述的变电站仿真模相连接，用于管理全部变电站实时数据。本发明专利技术还涉及一种实现基于PSCAD的特高压直流换流站仿真处理的方法。采用了本发明专利技术的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统及其方法，能够将复杂的特高压直流换流站以变电站仿真系统的经典表现形式表现出来，同时又具备精确的仿真结果。该系统通过特高压直流换流站反故障演习系统的开发，可以开展特高压直流输电系统的故障录波回放、故障重现和自动分析、定位。
System and Method of Realizing UHVDC Converter Station Simulation Function Based on PSCAD
【技术实现步骤摘要】
基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统及其方法
本专利技术涉及电力
，尤其涉及特高压直流换流仿真
，具体是指一种基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统及其方法。
技术介绍
传统变电站仿真系统的仿真对象为交流变电站，其内部的潮流计算为稳态的计算(仿真步长为秒级)，一般是采用牛顿拉夫逊法来求解非线性方程组。计算速度快，对于计算仿真中负荷的变化而引起的电力系统潮流的变化来说可以说是实时的，可以满足仿真系统在线监测实时性的目标。而对于特高压直流换流站而言，由于需要对内部的电力电子器件进行高频地控制，必须进行电磁暂态的仿真(仿真步长为微秒级)才能得到正确的结果，电磁暂态仿真的计算元件采用微分方程或偏微分方程来描述，基于a,b,c三相瞬时值的表达方式和对称矩阵求解，模型描述较为具体和详细，通常需要考虑元件的电磁耦合、非线性以及输电线路的分布参数特征和频率相关特性等，求解过程繁琐、复杂；结合特高压直流换流站复杂的控制保护特性，使得对于特高压直流换流站的仿真还无人问津。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种结果精确、操作简便、适用范围较为广泛的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统及其方法。为了实现上述目的，本专利技术的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统及其方法如下：该基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统，其主要特点是，所述的系统包括：变电站仿真模块，用于进行变电站仿真；计算引擎模块，与所述的变电站仿真模相连接，通过共享内存接口与变电站仿真模块进行数据交互；内存数据库，与所述的变电站仿真模相连接，用于管理全部变电站实时数据。较佳地，所述的系统还包括事故分析模块，与所述的计算引擎模块相连接，用于通过故障信息反推故障。该利用上述系统实现基于PSCAD的特高压直流换流站仿真处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)通过PSCAD建立特高压直流换流模型，将其作为计算引擎，并开发交互接口；(2)通过内存共享的方式与变电站仿真模块进行数据交互。较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：(1.1)通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真工具开发特高压直流换流仿真模型；(1.2)通过PSCAD自定义模型的自定义模型编码方式开发基于共享内存的PSCAD侧应用接口。较佳地，所述的步骤(1.2)具体包括以下步骤：(1.2.1)建立自定义模型；(1.2.2)所述的模型融入EMTDC主程序；(1.2.3)将PSCAD/EMTDC的公用数组与接口模型关联。较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(2.1)通过共享内存的方式在变电站仿真系统中开发应用接口；(2.2)所述的内存数据库将共享内存中的数据与变电站仿真模块的内存数据库进行对接，完成数据交互。较佳地，所述的步骤(2.1)具体包括以下步骤：(2.1.1)通过共享内存的方式在变电站仿真系统中开发应用接口；(2.1.2)变电站仿真系统通过所述的应用接口接收、处理和反馈数据，根据当前接收的事故信息自行生成故障录波文件。较佳地，所述的步骤(2.1.1)还包括以下步骤：(2.1.1.1)读取共享内存数据模块；(2.1.1.2)写入共享内存数据模块。较佳地，所述的步骤(2)中还包括以下步骤：(2.3)所述的事故分析模块通过信息反推故障原因。采用了本专利技术的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统及其方法，将经典的电力系统电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC作为特高压换流站仿真系统的计算引擎的一种可行性方法，能够将复杂的特高压直流换流站以变电站仿真系统的经典表现形式(包括变电站二维仿真系统和变电站三维仿真系统)表现出来，同时又具备精确的仿真结果。该系统具备模拟故障的反推功能。通过特高压直流换流站反故障演习系统的开发，可以开展特高压直流输电系统的故障录波回放、故障重现和自动分析、定位，对相关工作人员进行有效的培训。附图说明图1为本专利技术的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统的模块示意图。图2为本专利技术的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统的实施例的建立自定义模型示意图。图3为本专利技术的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统的实施例的自定义模型对于控制参数的输入示意图。图4为本专利技术的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统的实施例的生成故障录波文件示意图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。本专利技术的该基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统，其中包括：变电站仿真模块，用于进行变电站仿真；计算引擎模块，与所述的变电站仿真模相连接，通过共享内存接口与变电站仿真模块进行数据交互；内存数据库，与所述的变电站仿真模相连接，用于管理全部变电站实时数据。作为本专利技术的优选实施方式，所述的系统还包括事故分析模块，与所述的计算引擎模块相连接，用于通过故障信息反推故障。本专利技术的该利用上述系统实现基于PSCAD的特高压直流换流站仿真处理的方法，其中包括以下步骤：(1)通过PSCAD建立特高压直流换流模型，将其作为计算引擎，并开发交互接口；(1.1)通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真工具开发特高压直流换流仿真模型；(1.2)通过PSCAD自定义模型的自定义模型编码方式开发基于共享内存的PSCAD侧应用接口；(1.2.1)建立自定义模型；(1.2.2)所述的模型融入EMTDC主程序；(1.2.3)将PSCAD/EMTDC的公用数组与接口模型关联；(2)通过内存共享的方式与变电站仿真模块进行数据交互；(2.1)通过共享内存的方式在变电站仿真系统中开发应用接口；(2.1.1)通过共享内存的方式在变电站仿真系统中开发应用接口；(2.1.1.1)读取共享内存数据模块；(2.1.1.2)写入共享内存数据模块；(2.1.2)变电站仿真系统通过所述的应用接口接收、处理和反馈数据，根据当前接收的事故信息自行生成故障录波文件；(2.2)所述的内存数据库将共享内存中的数据与变电站仿真模块的内存数据库进行对接，完成数据交互；(2.3)所述的事故分析模块通过信息反推故障原因。本专利技术的具体实施方式中，本专利技术涉及一种基于PSCAD为计算引擎的特高压直流换流站仿真系统，PSCAD/EMTDC一般作为离线电力系统分析工具在电力系统中广泛使用，本系统将PSCAD/EMTDC作为后台计算引擎，并与前台系统实时互动。这一特点使得PSCAD/EMTDC从“离线”走向“在线”，这种运用模式在PSCAD
中属于首创。特高压直流换流站仿真系统以共享内存的方式与PSCAD/EMTDC计算引擎进行数据交互，能够将复杂的特高压直流换流站以变电站仿真系统的经典表现形式(包括变电站二维仿真系统和变电站三维仿真系统)表现出来，同时又具备精确的仿真结果。该基于PSCAD为计算引擎的特高压直流换流站仿真系统，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)使用PSCAD建立特高压直流换流模型作为计算引擎，并且开发交互接口；(2)以内存共享的方式与变电站仿真进行数据交互。该基于PSCAD为计算引擎的特高压直流换流站仿真系统的步骤(1)包括：(1.1)使用PSCAD/EMTDC电磁暂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统，其特征在于，所述的系统包括：变电站仿真模块，用于进行变电站仿真；计算引擎模块，与所述的变电站仿真模相连接，通过共享内存接口与变电站仿真模块进行数据交互；内存数据库，与所述的变电站仿真模相连接，用于管理全部变电站实时数据。
【技术特征摘要】
1.一种基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统，其特征在于，所述的系统包括：变电站仿真模块，用于进行变电站仿真；计算引擎模块，与所述的变电站仿真模相连接，通过共享内存接口与变电站仿真模块进行数据交互；内存数据库，与所述的变电站仿真模相连接，用于管理全部变电站实时数据。2.根据权利要求1所述的基于PSCAD实现特高压直流换流站仿真功能的系统，其特征在于，所述的系统还包括事故分析模块，与所述的计算引擎模块相连接，用于通过故障信息反推故障。3.一种利用权利要求1所述的系统实现基于PSCAD的特高压直流换流站仿真处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)通过PSCAD建立特高压直流换流模型，将其作为计算引擎，并开发交互接口；(2)通过内存共享的方式与变电站仿真模块进行数据交互。4.根据权利要求3所述的实现基于PSCAD的特高压直流换流站仿真处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：(1.1)通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真工具开发特高压直流换流仿真模型；(1.2)通过PSCAD自定义模型的自定义模型编码方式开发基于共享内存的PSCAD侧应用接口。5.根据权利要求4所述的实现基于PSCAD的特高压直流换流站仿真处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1.2)具体包...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴奕，王德林，吕鹏飞，崔玉，王业，杜云龙，徐宁，熊炜，赵景武，李鹏，张磊，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，上海九洲信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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