一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法与系统，本发明专利技术将大规模电网全电磁暂态仿真与SIMULINK仿真两者结合起来，分别在大规模电网全电磁暂态仿真程序及SIMULINK中分别搭建贝杰龙传输线模型两端的诺顿等值电路，通过共享内存通信机制将两侧仿真程序的物理量分别传递到对侧，从而实现了大规模电网全电磁暂态仿真平台与SIMULINK电磁仿真程序之间的高效联合仿真，扩大了全电磁暂态仿真规模、避免了重复建模、避免了机电电磁混合接口仿真造成的谐波损失，联合仿真效果与完全在同一全电磁平台中仿真完全一致，为新型电力系统全电磁暂态仿真提供有力支撑。型电力系统全电磁暂态仿真提供有力支撑。型电力系统全电磁暂态仿真提供有力支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法与系统


[0001]本专利技术涉及电力系统电磁暂态仿真
，特别是一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法与系统。

技术介绍

[0002]随着电网的快速发展，新能源、直流输电规模越来越大，形成了目前的新型电力系统。新型电力系统的双高问题超出了人们的认知范围，提升全电磁暂态仿真能力，实现对于电网特性的精准认知，成为新的规划要求。全电磁暂态仿真需要建立准确的仿真模型，当前用户有大量的仿真模型采用SIMULINK建模，而SIMULINK仿真规模较小且效率低，不能有效的进行大规模电网的全电磁暂态仿真。为充分利用用户已有的SIMULINK模型资产，需要与新一代大规模电网全电磁暂态仿真程序进行联合仿真，建立两种电磁暂态仿真程序之间的联合仿真接口。
[0003]由于传播延时的存在，贝杰龙传输线模型的一端只需要对端传播延时之前的历史电压和电流，因此只需将对端的电压和电流在被用到之前通过通讯传输过来，就可以精准实现贝杰龙模型，而这也是电磁暂态程序之间接口的原理。目前与电磁暂态仿真程序进行联合仿真的接口主要是机电
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电磁混合仿真接口，由于机电暂态仿真程序采用相量描述，而电磁暂态程序基于时域瞬时值表示，而这进行接口混合仿真有可能造成高频波形损失，当进行包含新能源、直流等电力电子的仿真时无法充分反映谐波特性。目前较少有在异构全电磁暂态仿真平台之间进行联合仿真的研究，为了便于扩大仿真规模、避免重复建模、避免机电电磁混合接口仿真造成的谐波损失，急需一种不同电磁暂态仿真平台之间的联合仿真接口。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法与系统，旨在解决现有技术中与电磁暂态仿真程序联合仿真存在波形损失的问题，实现扩大全电磁暂态仿真规模，避免重复建模以及机电电磁混合接口仿真造成的谐波损失。
[0005]为达到上述技术目的，本专利技术提供了一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法，所述方法包括以下操作：
[0006]根据线路参数计算选择合适长度的传输线，线路的传播延时需大于一个仿真步长；
[0007]将传输线仿真模型解耦为均使用诺顿等值电阻表示的两端电路；
[0008]在大规模电网全电磁暂态仿真程序及SIMULINK中分别搭建贝杰龙传输线两端的诺顿等值电路；
[0009]基于Sfunction建立大规模全电磁暂态仿真程序与SIMULINK之间的共享内存通信机制；
[0010]每个计算步长将两侧仿真程序的物理量通过共享内存通信机制分别传递到对侧。
[0011]优选地，所述传播延时根据大电网中准备与SIMULINK接口母线所连接的线路参数计算，当线路长度不能满足传播延时要求，减小仿真步长。
[0012]优选地，所述等值电阻矩阵根据贝杰龙传输线模型方程以及线路参数计算。
[0013]优选地，所述SIMULINK中搭建诺顿等值电路包括等值电阻矩阵、历史电流源，历史电流的计算放置在大规模电网全电磁暂态计算程序中。
[0014]优选地，所述SIMULINK侧测量的三相电压以及线路三相电流通过共享内存传递到大规模全电磁暂态仿真程序中，而大规模电网全电磁暂态仿真程序只需要将历史电流值经共享内存传递给SIMULINK中的受控电流源。
[0015]本专利技术还提供了一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真系统，所述系统包括：
[0016]传输线设定模块，用于根据线路参数计算选择合适长度的传输线，线路的传播延时需大于一个仿真步长；
[0017]传输线模型解耦模块，用于将传输线仿真模型解耦为均使用诺顿等值电阻表示的两端电路；
[0018]等值电路搭建模块，用于在大规模电网全电磁暂态仿真程序及SIMULINK中分别搭建贝杰龙传输线两端的诺顿等值电路；
[0019]通信模块，用于基于Sfunction建立大规模全电磁暂态仿真程序与SIMULINK之间的共享内存通信机制；
[0020]物理量传输模块，用于每个计算步长将两侧仿真程序的物理量通过共享内存通信机制分别传递到对侧。
[0021]优选地，所述传播延时根据大电网中准备与SIMULINK接口母线所连接的线路参数计算，当线路长度不能满足传播延时要求，减小仿真步长。
[0022]优选地，所述等值电阻矩阵根据贝杰龙传输线模型方程以及线路参数计算。
[0023]优选地，所述SIMULINK中搭建诺顿等值电路包括等值电阻矩阵、历史电流源，历史电流的计算放置在大规模电网全电磁暂态计算程序中。
[0024]优选地，所述SIMULINK侧测量的三相电压以及线路三相电流通过共享内存传递到大规模全电磁暂态仿真程序中，而大规模电网全电磁暂态仿真程序只需要将历史电流值经共享内存传递给SIMULINK中的受控电流源。
[0025]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0026]与现有技术相比，本专利技术将大规模电网全电磁暂态仿真与SIMULINK仿真两者结合起来，分别在大规模电网全电磁暂态仿真程序及SIMULINK中分别搭建贝杰龙传输线模型两端的诺顿等值电路，通过共享内存通信机制将两侧仿真程序的物理量分别传递到对侧，从而实现了大规模电网全电磁暂态仿真平台与SIMULINK电磁仿真程序之间的高效联合仿真，扩大了全电磁暂态仿真规模、避免了重复建模、避免了机电电磁混合接口仿真造成的谐波损失，联合仿真效果与完全在同一全电磁平台中仿真完全一致，为新型电力系统全电磁暂态仿真提供有力支撑。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例中所提供的一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法逻辑流程图；
[0028]图2为本专利技术实施例中所提供的一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真实施示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中所提供的全部在SIMULINK中仿真与联合仿真中风机模型内部直流波形对比图；
[0030]图4为本专利技术实施例中所提供的一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真系统框图。
具体实施方式
[0031]为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。
[0032]下面结合附图对本专利技术实施例所提供的一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法与系统进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：根据线路参数计算选择合适长度的传输线，线路的传播延时需大于一个仿真步长；将传输线仿真模型解耦为均使用诺顿等值电阻表示的两端电路；在大规模电网全电磁暂态仿真程序及SIMULINK中分别搭建贝杰龙传输线两端的诺顿等值电路；基于Sfunction建立大规模全电磁暂态仿真程序与SIMULINK之间的共享内存通信机制；每个计算步长将两侧仿真程序的物理量通过共享内存通信机制分别传递到对侧。2.根据权利要求1所述的一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法，其特征在于，所述传播延时根据大电网中准备与SIMULINK接口母线所连接的线路参数计算，当线路长度不能满足传播延时要求，减小仿真步长。3.根据权利要求1所述的一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法，其特征在于，所述等值电阻矩阵根据贝杰龙传输线模型方程以及线路参数计算。4.根据权利要求1所述的一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真方法，其特征在于，所述SIMULINK中搭建诺顿等值电路包括等值电阻矩阵、历史电流源，历史电流的计算放置在大规模电网全电磁暂态计算程序中。5.根据权利要求1所述的一种配电网快速绘图建模方法，其特征在于，所述SIMULINK侧测量的三相电压以及线路三相电流通过共享内存传递到大规模全电磁暂态仿真程序中，而大规模电网全电磁暂态仿真程序只需要将历史电流值经共享内存传递给SIMULINK中的受控电流源。6.一种大规模电网全电磁暂态与SIMULINK联合仿真系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆华，张东院，王良，冷永杰，彭小燕，张路寅，熊卿，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：