要求保护的技术方 案。
[0027]本发明的第一实施方式涉及一种电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真 方法，具体流程如图1所示，包含以下步骤：
[0028]步骤101，建立电力系统实时仿真模型。本实施方式中，待模拟的电力系统中包含 分接头变压器;分接头变压器包含一次侧与二次侧。
[0029]在本实施方式中，待模拟的电力系统为电压源换流器型直流输电系统。在MATLAB 软件中建立电压源换流器型直流输电系统的仿真模型，具体如图2所示，包含:等效交流电 源模块(ACSource)201、主控开关(MainACBreaker)202、分接头变压器T1、T2、换流电抗 器L1、L2、旁路开关(BypassBreaker) 203、换流站VSC1、VSC2、直流侧电容器C、等效输电线 路(DCCable)204,以及用于控制变压器档位的档位逻辑控制模块(调挡电路）、控制器，其 中，控制器可以是在MALAB中搭建的实时模型，此时不需配置输入/输出，也可以是外部控制 器，则需要I/O配置模块完成实时模型与外部控制器信号的传输分配。
[0030] 其中，除了分接头变压器之外的所有模型在MATLAB元件库中都存在相应的模型， 且可按照实时化规则进行实时化处理即可在下位机上运行。分接头变压器需要基于状态空 间节点法（SSN)在原有模型的基础上进行改进实现，所以，在本步骤中，采用状态空间节点 法将分接头变压器本体编码成一个状态空间群组。具体地说，采用C代码和系统函数编译模 块(s-functionbuilder模块)将分接头变压器本体编码成一个状态空间群组，S卩SSN组合。 其中，状态空间群组包含N个子状态空间。
[0031]具体地说，采用状态空间节点法通过将整个变压器本体模型划分成两个或多个状 态空间的组合，这样，可以有效减小整个系统作为一个状态空间所对应的状态空间矩阵大 小，减少计算时间，提高系统模型的运行的速度，便于实时化计算，具有可变匝比、次级电 感、电阻的特点;且能够有效的减少电力节点，提高仿真精度。
[0032]分接头变压器本体模型的输入信号包括:变压器副边绕组（二次侧绕组）电阻值 R2、电感值L2、变压器变比k以及求解算法控制信号，当设置求解算法控制信号为1时则采用 的是隐式欧拉法(BackwardEulermethod)求解。若分接头变压器为三相分接头变压器，贝1J 可以采用三个单相变压器组合为三相分接头变压器。
[0033]下面具体介绍变压器外部接口的实现原理：
[0034]首先，变压器群组对应的状态空间方程如下：
[0035] X-Akx+Bku
[0036]y=Ckx+DkU (1)
[0037] 式中，x为状态变量，即电容两端电压或电感电流，它们是电路中互不相关的变量 的最大组合，即最大无关组，y为输出变量，u为输入变量，41<、81<、〇1<、〇1<为第1^个开关序列所对 应的状态空间矩阵。
[0038]对式（1)进行离散化得到：
[0039] xt+At=A'kxt+B'kUt+B'kUt+At (2)
[0040] 式中，Δt为积分时间步长，A'k、B'k为尚散化过程中生成的矩阵。
[00411 则式（1)和(2)可以改写为如下形式：
[0044] 式中，下标i表示群组内部节点输入变量，η表示与该群组相连的外部节点输入变 量。
[0045] 将式(3)带入式(4)得到：
[0050] 若7"为注入该变压器的电流，且un为节点电压时，则Λ,,β，表示历史电流源 I，，録尉内鹏，滅腿循駿+而屯交娜各，雌I触麵SSN職(V-typeSSN)。
[0051] 若7"为电压，且un为注入该变压器的电流时，则表示历史电压源巧_，表 示阻抗矩阵，该变压器被看做是一种戴维南等效网络，被定义为电流型SSN群组（I-type SSN)〇
[0052] 当V-typeSSN与I-typeSSN子电路网络同时存在时，可将式(6)写成如下形式：
[0054] 式中，上标I表示I-typeSSN，上标V表示V-typeSSN，式(7)表示一个混合型的SSN 网络(X-typeSSN)。
[0055]式(7)可以直接转化为节点方程：
[0057]式中，&是从式(6)推导出来的节点导纳矩阵，可以插入下式中的全局导纳矩阵 中：
[0059]iN包含历史节点注入电流，VN包含所有未知节点电压。
[0060] 根据上述SSN的原理，结合电路结构对三相分接头变压器基于SSN建模如图3所示， 其中，六4、(：、&、13、(3分别表示三相线路，1(为档位逻辑控制模块返回的控制信号，该控制信号 包含分接头变压器变比k、二次侧绕组电阻及电感信息。
[0061]对于三相变压器本体，采用C代码和系统函数编译模块将其编码成一个SSN组合， 由三个单相饱和变压器(SSN1、SSN2、SSN3)组合而成，变压器与外部电路的连接通过SSN节 点接口模块(SSNInterfaceBlock)301，该模块的作用是作为一个节点解耦状态空间方 程，在此相数设置为1，端口数根据需要，设置与每相线路连接的SSN节点接口模块为2端，与 中性点nl、n2连接的SSN节点接口模块设置为4端，端口类型的定义由节点接口模块所连接 的状态空间组的类型决定:将节点接口模块与感性组相接的端口设置为电压型SSN接口，将 节点接口模块与容性组相接的端口设置为电流型SSN接口，将节点接口模块与混合型的SSN 组相接的端口设置为混合型SSN接口，图中A1_V、A4_V表示电压型SSN(V-typeSSN)，A1_X、 A2_X、A3_X表示混合型的SSN(X-typeSSN)。
[0062]步骤102,运行电力系统实时仿真模型，并进行采样。在本实施方式中，采样信息中 包含分接头变压器二次侧电压信息以及电流信息、换流器逆变电压电流信息、直流母线电 压信息、换流器桥臂电流信息以及直流侧电流信息，采样信息通过I/O板卡输出到档位逻辑 控制模块，以供档位逻辑控制模块对分接头变压器二次侧电压进行调整。
[0063]步骤103,判断分接头变压器二次侧电压信息是否与给定的电压信息一致。若是， 则执行步骤104,否则，执行步骤105。
[0064]步骤104,通过调档电路调整分接头变压器的档位，改变电压变比，使二次侧电压 信息与给定的电压信息一致。在本实施方式中，可以通过调整一次侧或二次侧档位，改变分 接头变压器的电压变比，使二次侧电压信息与给定的电压信息一致。
[0065]具体地说，在本步骤中，具体如图4所示，包含以下子步骤：
[0066]步骤1041，根据二次侧电压信息与给定的电压信息，生成第一控制脉冲或第二控 制脉冲。其中，给定的电压信息由给定的有功功率和无功功率指令计算得出。
[0067]如果二次侧当前的电压信息小于给定的电压信息，则生成并发送第一控制脉冲； 如果二次侧当前的电压信息大于给定的电压信息，则生成并发送第二控制脉冲；如果二次 侧当前的电压信息等于给定的电压信息，则不发送第一控制脉冲和第二控制脉冲;其中，第 一控制脉冲与第二控制脉冲的频率不同。
[0068]