一种机电暂态仿真模型共享方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机电暂态仿真模型共享方法和系统，包括以下步骤：对元件进行初始化建模以及时域仿真建模，并获取当前所述元件的ID号，通过网络上传到服务器自定义元件库中，根据所述ID号进行存储，实现对所述元件的预处理功能；所述预处理结束后进行仿真计算包括获取电力系统数据并进行潮流程序计算；分析电力系统数据，并确定固有模型和自定义模型；通过查找所述自定义元件库提取自定义模型，并判断是否查找成功。本发明专利技术实现了用于电力系统机电暂态仿真的模型自定义功能及跨用户共享使用，能够允许终端用户对机电暂态仿真主程序未能提供模型的元件进行自定义建模，允许终端用户设计或接收新元件时验证设备接入大电网的动态特性。态特性。态特性。

【技术实现步骤摘要】
一种机电暂态仿真模型共享方法和系统


[0001]本专利技术涉及电力系统机电暂态仿真
，尤其涉及一种机电暂态仿真模型共享方法和系统。

技术介绍

[0002]机电暂态仿真目前为保障电力系统安全稳定运行的基础计算分析工具，其可以对电网的预想故障进行非破坏性的纯数字仿真，发现系统的薄弱环节以及制定防范措施。但随着新型电力系统的建设，电力系统引入了大量由不同厂家建设的新能源设备等，其动态响应过程迅速且复杂，对大电网的响应特性产生了显著的影响。
[0003]为此，机电暂态仿真程序的开发厂商通过不断地修改程序，以适应不断新增的模型设备。但传统的做法为设备厂商将相关逻辑提供给软件开发厂商进行相应的开发，但该操作有多个不利因素：一则会使得元件设备厂商相关的核心知识产权透露给软件厂商，二则软件厂商没有足够的人力物力维护海量的模型。为此，一般软件厂商会提供自定义建模功能，虽能解决上述模型适配问题，但大电网仿真时无法对其他设备厂商的模型进行仿真计算，仅能作为测试本设备厂商模型之用。
[0004]面对传统机电暂态仿真缺少元件模型的问题，如何实现机电暂态仿真模型的用户自定义功能，在保障知识产权的同时实现用户模型的共享，最终实现大电网的精确仿真，为新型电力系统建设提供一个切实可行的基础分析工具，是目前急需解决的技术瓶颈。
[0005]为此，提供了一种机电暂态仿真模型共享方法和系统，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所述的一种机电暂态仿真模型共享方法和系统，通过对元件进行初始化建模以及时域仿真建模，实现了用于电力系统机电暂态仿真的模型自定义功能及跨用户共享使用，解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术所述的一种机电暂态仿真模型共享方法，包括：对元件进行初始化建模以及时域仿真建模，并获取当前所述元件的ID号，通过网络上传到服务器自定义元件库中，根据所述ID号进行存储，实现对所述元件的预处理功能；所述预处理结束后进行仿真计算，所述仿真计算包括获取电力系统数据并进行潮流程序计算；分析电力系统数据，并确定固有模型和自定义模型；通过查找所述自定义元件库提取自定义模型，并判断是否查找成功。
[0009]优选的，所述初始化建模为根据潮流程序的计算结果来获取元件所连接节点的潮流数据，并根据所述潮流数据，确定所述元件内部各个状态变量的初始参数值；所述潮流程序根据电力系统的网架数据、负荷数据以及发电机出力来执行操作，以确定各个节点的电压、各条支路的有功潮流和无功潮流、各发电机的出力以及各节点的负荷。
[0010]优选的，所述潮流程序的计算结果包括电力系统各个节点的电压、各条支路的有功潮流和无功潮流、各发电机的出力以及各节点的负荷。
[0011]优选的，所述时域仿真建模通过从0时刻以Δt步长逐步仿真计算至预设时长T，并获取每个T1时刻和(0,Δt,2Δt,......,T1)时刻所述元件所连接节点的电压数值、相角数值以及注入到电力系统的有功数值和无功数值；根据所述元件的电气特性，计算T1+Δt时刻注入到电力系统的有功数值和无功数值。
[0012]优选的，当所述元件的电气特性一致、输入输出数值不一致时，则表示属于同一个时域仿真模型；若所述时域仿真模型为新建模型，则所述ID号＝所述自定义元件库中已有的时域仿真模型数+1；若为仅对所述时域仿真模型进行的修改，则所述ID号不变，并对原有的自定义元件库进行覆盖。
[0013]优选的，通过查找自定义元件库提取自定义模型，若查找不成功：表示所述自定义模型不存在；
[0014]若查找成功：则汇总所有自定义模型，并在服务器中采用机电暂态仿真程序所对应的编译器以及编译选项对汇总的自定义模型进行编译，将所述汇总的所有自定义模型编译成为动态链接库.so文件或.dll文件。
[0015]优选的，所述机电暂态仿真主程序从服务器下载所述.so文件，并替换与所述自定义模型自身的同名.so文件，并基于所述固有模型和自定义模型对电力系统数据进行仿真，直至到达仿真步长，并结束仿真。
[0016]优选的，基于所述固有模型和自定义模型对电力系统数据进行仿真，包括网架结构仿真、发电机出力及负荷仿真、发电机仿真以及直流动态设备模型仿真。
[0017]本专利技术所述的一种机电暂态仿真模型共享系统，包括：第一单元，对元件进行初始化建模以及时域仿真建模，并获取当前所述元件的ID号，通过网络上传到服务器自定义元件库中；
[0018]第二单元，根据所述ID号进行存储，实现对所述元件的预处理功能；
[0019]第三单元，所述预处理结束后进行仿真计算，所述仿真计算包括获取电力系统数据并进行潮流程序计算；
[0020]第四单元，分析电力系统数据，并确定固有模型和自定义模型；
[0021]第五单元，通过查找所述自定义元件库提取自定义模型，并判断是否查找成功。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]1、本专利技术所述的一种机电暂态仿真模型共享方法和系统，实现了用于电力系统机电暂态仿真的模型自定义功能及跨用户共享使用，能够允许终端用户对机电暂态仿真主程序未能提供模型的元件进行自定义建模，允许终端用户设计或接收新元件时验证设备接入大电网的动态特性，避免传统中避免了由软件开发厂商统一开发需暴露控制逻辑、费时较长的弊端。
[0024]2、本专利技术所述的一种机电暂态仿真模型共享方法和系统，由于模型都统一储存于服务器的模型库中，有权修改者可随时撤回、更新其拥有的模型，其他使用者可在不获取具体模型控制逻辑的前提下使用该模型，实现了用户模型的共享，为新型电力系统建设提供一个切实可行的基础分析工具。
附图说明
[0025]图1为本专利技术所述的一种机电暂态仿真模型共享方法的示意图；
[0026]图2为本专利技术所述的一种机电暂态仿真模型共享系统的示意图；
[0027]图3为IEEE9方式数据拓扑图；
[0028]图4为增加无功补偿设备的IEEE9方式数据拓扑图。
[0029]主要附图标记说明：
[0030]1、第一单元；2、第二单元；3、第三单元；4、第四单元；5、第五单元。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术提供的一种机电暂态仿真模型共享方法，结合图1来说明，包括以下步骤：
[0033]S1、对元件进行初始化建模以及时域仿真建模，并获取当前所述元件的ID号，通过网络上传到服务器自定义元件库中；
[0034]S2、根据所述ID号进行存储，实现对所述元件的预处理功能；
[0035]S3、所述预处理结束后进行仿真计算，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机电暂态仿真模型共享方法，其特征在于，包括以下步骤：对元件进行初始化建模以及时域仿真建模，并获取当前所述元件的ID号，通过网络上传到服务器自定义元件库中，根据所述ID号进行存储，实现对所述元件的预处理功能；所述预处理结束后进行仿真计算，所述仿真计算包括获取电力系统数据并进行潮流程序计算；分析电力系统数据，并确定固有模型和自定义模型；通过查找所述自定义元件库提取自定义模型，并判断是否查找成功。2.根据权利要求1所述的一种机电暂态仿真模型共享方法，其特征在于，所述初始化建模为根据潮流程序的计算结果来获取元件所连接节点的潮流数据，并根据所述潮流数据，确定所述元件内部各个状态变量的初始参数值；所述潮流程序根据电力系统的网架数据、负荷数据以及发电机出力来执行操作，以确定各个节点的电压、各条支路的有功潮流和无功潮流、各发电机的出力以及各节点的负荷。3.根据权利要求2所述的一种机电暂态仿真模型共享方法，其特征在于，所述潮流程序的计算结果包括电力系统各个节点的电压、各条支路的有功潮流和无功潮流、各发电机的出力以及各节点的负荷。4.根据权利要求1所述的一种机电暂态仿真模型共享方法，其特征在于，所述时域仿真建模通过从0时刻以Δt步长逐步仿真计算至预设时长T，并获取每个T1时刻和(0,Δt,2Δt,......,T1)时刻所述元件所连接节点的电压数值、相角数值以及注入到电力系统的有功数值和无功数值；根据所述元件的电气特性，计算T1+Δt时刻注入到电力系统的有功数值和无功数值。5.根据权利要求1所述的一种机电暂态仿真模型共享方法，其特征在于，当所述元件的电气特性一致、输入输出数值不一致时，则表示属于同一个时域仿真模型；若所述时域仿真模型为新建...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘默斯，周挺辉，孙志媛，卢广陵，李明珀，孙艳，蒙宣任，郑琨，涂思嘉，王晓明，胡弘，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：