一种有源配电网实时仿真模型的分解方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有源配电网实时仿真模型的分解方法和装置，确定预分解的网络数和预分解节点；对有源配电网实时仿真模型进行预分解得到多个子网络，并在预分解节点处加装接口；将子网络分配给各个实时仿真器，并对子网络内的节点进行调整，能够客观的分解有源配电网实时仿真模型，大大缩短了分解时间，且考虑了实时仿真器的平均资源利用率，节省了资源，对预分解得到的子网络进行调整，提高了分解准确性；本发明专利技术能够充分利用实时仿真器的资源利用率，最大程度提高配电网实时仿真速度，扩大配电网实时仿真规模，提高了配电网电磁暂态仿真能力，为配电网的运行分析、装备研发、调度控制等提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种有源配电网实时仿真模型的分解方法和装置
本专利技术涉及电力系统仿真
，具体涉及一种有源配电网实时仿真模型的分解方法和装置。
技术介绍
随着国家电网公司配电网建设和改造工作的推进，大量新型设备如分布式电源、电动汽车等接入配电网，配电网规模庞大、节点众多、设备繁杂、运行方式多样的特点日益突出。一方面，配电网涵盖了负荷、变压器、断路器、环网柜等多种设备，同时包含大量分布式电源、储能元件、静止无功补偿器等电力电子设备；另一方面，配电网从原有的单电源辐射状结构、手拉手接线方式发展为双电源环网、多电源网格状接线方式，造成配电网在规模上不断扩大，节点数大大增加，复杂程度也呈现指数形式上升，对复杂配电网的实时仿真技术提出了更高的要求和挑战。有源配电网实时仿真模型分解方法是解决配电网实时仿真问题的有效手段之一。模型分解是基于分组分群的思想，对配电网进行模型分解处理，将配电网分解成若干个子网络，将一个状态空间系统分解为两个或多个状态空间群组，每个状态空间群组对相应的状态空间矩阵进行求解。将模型分解和并行计算相结合，通过基于分解模型的多处理器并行计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，包括：/n基于有源配电网实时仿真模型中实时仿真器的数目和开关器件数目确定预分解的网络数和预分解节点；/n基于所述预分解的网络数和预分解节点，对有源配电网实时仿真模型进行预分解得到多个子网络，并在预分解节点处加装接口；/n通过所述接口将所述子网络分配给各个实时仿真器，并基于所有实时仿真器的平均资源利用率对所述子网络内的节点进行调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，包括：
基于有源配电网实时仿真模型中实时仿真器的数目和开关器件数目确定预分解的网络数和预分解节点；
基于所述预分解的网络数和预分解节点，对有源配电网实时仿真模型进行预分解得到多个子网络，并在预分解节点处加装接口；
通过所述接口将所述子网络分配给各个实时仿真器，并基于所有实时仿真器的平均资源利用率对所述子网络内的节点进行调整。


2.根据权利要求1所述的有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，所述基于有源配电网实时仿真模型中实时仿真器的数目和开关器件数目确定预分解的网络数和预分解节点，包括：
基于有源配电网实时仿真模型中分布式电源的数目和实时仿真器的数目确定预分解的网络数；
通过有源配电网实时仿真模型中开关器件数目确定有源配电网的系统矩阵数目；
基于系统矩阵数目选取各子网络包含的分布式电源数目，并基于分布式电源数目和预设的分解原则选取预分解节点。


3.根据权利要求2所述的有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，所述分解原则包括：
相邻节点的分布式电源划分到一个子网络中；
若预分解后的子网络中的某节点与其他节点间隔超过预设的最大节点间隔，则将该节点划分到其他子网络中；
其中，所述最大节点间隔基于有源配电网实时仿真模型的拓扑结构设定。


4.根据权利要求1所述的有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，所述基于所有实时仿真器的平均资源利用率对所述子网络内的节点进行调整，包括：
根据实时仿真器对各子网络的状态空间矩阵进行求解的过程确定各个实时仿真器的资源利用率；
基于各个实时仿真器的资源利用率计算所有实时仿真器的平均资源利用率；
将实时仿真器的资源利用率大于平均资源利用率对应的子网络中包含分布式电源的节点划分到实时仿真器的资源利用率小于平均资源利用率对应的子网络中，使实时仿真器的资源利用率与平均资源利用率尽可能接近。


5.根据权利要求4所述的有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，所述所有实时仿真器的平均资源利用率按下式计算：



式中，eavg表示所有实时仿真器的平均资源利用率；Resource表示所有实时仿真器的总存储空间；Utilization表示所有实时仿真器的总计算任务量，n表示实时仿真器的数目；Utim表示第m个实时仿真器的存储空间；em表示第m个实时仿真器的资源利用率。


6.根据权利要求4所述的有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，所述实时仿真器对各子网络的状态空间矩阵进行求解包括：
1)各个实时仿真器对自身所分配的子网络进行初始化，得到各子网络的初始状态；
2)各个实时仿真器基于各个子网络的初始状态，对各子网络的状态空间矩阵进行求解，得到各个子网络的电压信号和电流信号；
3)基于不同子网络之间的接口关系和接口类型交换相邻子网络的电压信号和电流信号；
4)各个子网络基于交换得到的电压信号和电流信号对自身的状态空间矩阵进行更新，返回2)继续求解，直至仿真结束。


7.根据权利要求6所述的有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，所述接口包括电压型ITM接口或电流型ITM接口。


8.根据权利要求7所述的有源配电网实时仿真模型的分解方法，其特征在于，所述各个实时仿真器对自身所分配的子网络进行初始化，包括：
若采用电压型ITM接口，从对侧子网络获取对侧子网络的三相电流初始值，并将本侧子网络的三相电压送入对侧子网络；
若采用电流型ITM接口，从对侧子网络获取对侧子网络的三相电压初始值，并将本侧子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀天，盛万兴，刘科研，孟晓丽，
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，国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，国网宁夏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11