交直流电网的实时仿真系统及方法与流程

本发明涉及电力系统检测技术领域，特别是涉及一种交直流电网的实时仿真系统及方法。

背景技术：

当前电力系统区域互联规模日趋庞大，区域间关联增强；基于大功率电力电子技术的高压直流输电(hvdc)系统和柔性交流输电系统(facts)的大规模电力系统大量应用，使得反映不同物理特征的动态过程相互交织在一起。交直流电网的新形势对安全稳定控制仿真试验技术提出了更高的要求。

然而，现有技术中的仿真单元，由于一些限制，不适用于大规模交直流电力系统的仿真研究。

技术实现要素：

基于此，本发明实施例提供交直流电网的实时仿真系统及方法，能够准确反映大规模交直流电力系统中的区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用。

本发明一方面提供交直流电网的实时仿真系统，包括：实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元、混合仿真接口单元以及外接接口单元；

所述实时电磁暂态仿真单元，用于对交直流电网中的直流网部分进行实时电磁暂态仿真；

所述实时机电暂态仿真单元，用于对所述交直流电网中的交流网部分进行实时机电暂态仿真；

所述混合仿真接口单元，用于实现实时电磁暂态仿真单元与实时机电暂态仿真单元双向联接，将交流网部分在实时机电暂态仿真单元中的动态数据等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真单元，并将直流网部分在实时电磁暂态仿真单元中的动态数据等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真单元；

所述外接接口单元，用于将实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元输出的电压/电流量转换为外接的安全稳定装置适应的电气量，并输送至所述安全稳定装置，以通过所述安全稳定装置实现对所述交直流电网的稳定策略计算。

本发明另一方面提供一种交直流电网的实时仿真方法，包括：

将交直流电网分割为交流网部分和直流网部分；

对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真，对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真；

将所述实时电磁暂态仿真、实时机电暂态仿真得到的电压/电流量转换为安全稳定装置适应的电气量，并输送至所述安全稳定装置，以通过所述安全稳定装置实现对所述交直流电网的稳定策略计算；

所述对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真，对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真，包括：

对直流网部分在实时电磁暂态仿真过程中的动态数据进行第一等值处理，结合第一等值处理后的动态数据对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真；对交流网部分在实时机电暂态仿真过程中的动态数据进行第二等值处理，结合第二等值处理后的动态数据对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真。

上述技术方案，通过混合仿真接口单元实现实时电磁暂态仿真单元与实时机电暂态仿真单元双向联接，将交直流电网中的交流网部分在机电暂态仿真单元中的动态数据等值处理后动态输送至所述实时电磁暂态仿真单元，并将直流网部分在实时电磁暂态仿真单元中的动态数据等值处理后动态输送至所述实时机电暂态仿真单元。能够在一次仿真过程中既能模拟交直流大电网的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程；实时仿真大规模电网慢速动态的机电暂态过程和局部快速响应的电磁暂态过程，能在准确模拟交直流大电网动态过程及稳定特性的基础上精确校核电力系统安全稳定控制策略的正确性，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。

附图说明

图1为一实施例的交直流电网的实时仿真系统的示意性结构图；

图2为一实施例的交直流电网的分网接口示意图；

图3为一实施例的实时机电暂态仿真的数学模型结构图；

图4为一实施例的实时机电暂态仿真的流程示意图；

图5为一实施例的交流网部分在电磁暂态侧等值电路的示意图；

图6为一实施例的交直流电网的实时仿真方法的示意性流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一实施例的交直流电网的实时仿真系统的示意性结构图。为了便于说明，交直流电网的实时仿真系统实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，本实施例的交直流电网的实时仿真系统包括：实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元、混合仿真接口单元以及外接接口单元。各部分的所起的作用如下：

所述实时电磁暂态仿真单元，用于对被研究的交直流电网中的直流网部分进行实时电磁暂态仿真。

电磁暂态仿真，是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟。电磁暂态过程仿真须考虑输电线路分布参数特性和参数的频率特性、发电机的电磁和机电暂态过程以及一系列元件(避雷器、变压器、电抗器等)的非线性特性。因此，电磁暂态仿真的数学模型须建立这些元件和系统的代数或微分、偏微分方程。电磁暂态仿真不仅要求对电力系统的动态元件采用详细的非线性模型，还要计及网络的暂态过程，也需采用微分方程描述。

所述实时机电暂态仿真单元，用于对被研究的交直流电网中的交流网部分进行实时机电暂态仿真。

机电暂态仿真，主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性能。其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸如短路故障，切除线路、发电机、负荷，发电机失去励磁或者冲击性负荷等大扰动作用下，电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。通常电力系统机电暂态仿真的算法是联立求解电力系统微分方程组和代数方程组，以获得物理量的时域解。机电暂态仿真是分析电力系统运行稳定性和动态性能的有效工具。机电暂态过程的仿真是在线稳定评估的核心部分，其计算速度和准确性直接影响在线稳定评估的效率和有效性。实时机电暂态仿真，不仅是高效电力系统稳定分析所急需，而且是实现在线动态安全评估核控制，以及自动装置实验和检测的基础。

所述混合仿真接口单元，用于实现实时电磁暂态仿真单元与实时机电暂态仿真单元双向联接，将交流网部分在实时机电暂态仿真单元中的动态数据等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真单元，并将直流网部分在实时电磁暂态仿真单元中的动态数据等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真单元。

可以理解的，交流网部分在实时机电暂态仿真单元中的动态数据指的是，在交流网络的机电暂态仿真过程中，每一时步计算得到的正、负、零序电压相量，这些量在整个机电暂态仿真过程中是动态变化的。同理，直流网部分在实时电磁暂态仿真单元中的动态数据指的是，在直流网络的电磁暂态仿真过程中，每一时步计算得到的abc三相电压相量，这些量在整个电磁暂态仿真过程中是动态变化的。

所述外接接口单元，用于将实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元输出的电压/电流量转换为外接的安全稳定装置适应的电气量，并输送至所述安全稳定装置，以通过所述安全稳定装置实现对所述交直流电网的稳定策略计算。

电力系统紧急控制的基本思想就是当电网受到大扰动而出现紧急状态时，执行切机、切负荷等紧急控制措施，使系统恢复到正常运行状态。安全稳定控制装置正是具有实现切机、切负荷、比率紧急提升或回降等功能的装置，它是确保电力系统安全稳定运行的第二道防线，由输入、输出、通信、测量、故障判别、控制策略等部分组成。

在一实施例中，参考图2所示，可将被研究的交直流电网在hvdc换流母线或facts专用变压器处分割为交流网部分和直流网部分。交流网部分通过实时机电暂态仿真单元行实时机电暂态仿真，直流网部分通过实时电磁暂态仿真单元进行实时电磁暂态仿真。在一实施例中，所述实时电磁暂态仿真单元具体用于对被研究的交直流电网中的电力电子局部元件部分进行实时电磁暂态仿真。可选地，所述电力电子局部元件包括：同步发电机组、与所述同步发电机组相关的励磁控制系统和原动机及其调速系统、变压器及输电线路交流网络、负荷中的至少一种。

可以理解的是，上述实施例中实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元以及混合仿真接口单元还可以整体作为一个仿真器理解，相对应地，所述安全稳定装置则可理解为外接设备。安全稳定装置实现电力系统稳定策略逻辑的执行，仿真器实现交直流电网的实时仿真，包括直流网部分(主要针对电力电子局部元件)的电磁暂态实时仿真，以及交流网部分的机电暂态仿真。因此所述仿真系统整体上能准确仿真电力系统的暂态稳定性，系统失稳情况下的功率摇摆过程。

基于上述的交直流电网的实时仿真系统，其对被研究的交直流电网进行仿真的流程具体如下：

步骤1：仿真准备时刻，实时电磁暂态仿真单元和实时机电暂态仿真单元各自独立运行稳定，开始混合仿真；

步骤2：所述实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元及混合仿真接口进行初始状态更新；

步骤3：实时机电暂态仿真单元中的动态数据通过混合仿真接口单元等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真单元，实时机电暂态仿真单元进行当前电磁暂态仿真，并以当前电磁暂态仿真结果更新所述实时电磁暂态仿真单元作为下一时步的实时电磁暂态仿真单元初始状态；同时电磁暂态仿真单元中的动态数据通过混合仿真接口单元等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真单元，所述实时机电暂态仿真单元进行当前机电暂态仿真，并以当前机电暂态仿真结果更新所述实时机电暂态仿真单元作为下一时步的实时机电暂态仿真单元初始状态。

重复上述步骤2至步骤3的交互过程，直到仿真时间结束则停止交互。

在一实施例中，所述外接接口单元，还用于接收外接的安全稳定装置发出的控制信息，并将所述控制信息反馈至被研究的交直流电网；所述控制信息用于使所述交直流电网响应切机、切负荷或者紧急控制直流功率。

通过上述实施例的交直流电网的实时仿真系统，由实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元、混合仿真接口单元和外接接口单元组成，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。被研究的交直流电网中的交流网部分可通过实时机电暂态仿真单元中进行实时机电暂态仿真，直流网部分(hvdc或facts)可通过实时电磁暂态仿真单元中进行实时电磁暂态仿真。通过混合仿真接口单元实现交流网部分机电暂态侧到电磁暂态侧中的动态等值处理，以及直流网部分电磁暂态侧到机电暂态侧中的动态等值处理；通过外接接口单元还可实现与安全稳定装置的交互。能够在一次仿真过程中模拟交直流大电网的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程以反映如hvdc、facts装置快速开关过程特性。实时仿真大规模的机电暂态响应和局部快速响应的电磁暂态过程。

在一可选实施例中，参见图1所示，所述外接接口单元包括转换模块和接口箱，转换模块与接口箱之间的连接通道包括数据流传输通道和时间同步信号传输通道。所述转换模块用于将实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元输出的电压/电流量转换为外接的安全稳定装置适应的电气量，适用于基于abc三相瞬时值形式的电磁暂态仿真和基于三序量计算的机电暂态仿真不同形式电压、电流量的接口交互。例如：所述转换模块能实现混合仿真序量到abc三相瞬时量的智能转换，即从实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元采集电压、电流的幅值及相位，智能地转换为安全稳定装置需要的电压、电流abc三相瞬时量。此外，还可用于实现安全稳定控制量(即安全稳定装置发出的控制信息)的交互；所述接口箱用于连接安全稳定装置。其中，接口箱可以为多个，以连接多个安全稳定装置。

在一可选实施例中，所述实时电磁暂态仿真单元是基于rtds(realtimedigitalsimulator，实时数字仿真)的仿真单元。

rtds是进行电力系统分析、保护和控制研究与教学的专用平台，能够完整模拟和仿真电力系统从发电、输电、变电到用电全过程的动态特性。rtds能够实时仿真计算电力系统所有元件的电磁暂态过程(仿真步长最小可达到2微秒)，并且能够长时间稳定运行。rtds系统通过专用硬件平台实现实时仿真计算，并能实时的通过d/a转换器向外接安全稳定装置传递信号。rtds是“实时的”模似装置，实时是指电力系统的运算法则能被计算的足够快，因而能连续地产生输出，这些输出结果真实地代表了在实际网络中的情形。实时仿真使用户能测试物理设备和更有效更快地完成实时仿真的许多研究。

在一可选实施例中，所述实时机电暂态仿真单元是基于用户自定义模块(userdefinedcomponent，即udc)的仿真单元。即所述实时机电暂态仿真单元可通过在用户自定义模块中加载相应的程序实现。

在一可选实施例中，所述混合仿真接口单元中具体包括：第一动态等值电路、第二动态等值电路和时序控制电路。所述第一动态等值电路用于接收交流网部分在实时机电暂态仿真单元中的动态数据并进行等值处理，将等值处理的结果输送至所述实时电磁暂态仿真单元；所述第二动态等值电路用于接收直流网部分在实时电磁暂态仿真单元中的动态数据并进行等值处理，将等值处理的结果输送至所述实时机电暂态仿真单元。

所述时序控制电路，用于控制每一时步(即仿真步长)内实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元、第一动态等值电路和第二动态等值电路的工作启始状况和/或参数更新。可选地，所述实时电磁暂态仿真单元、所述实时机电暂态仿真单元的仿真步长可以相同，例如均为10ms；也可以不同，例如实时机电暂态仿真单元的时步可设置为10ms，实时电磁暂态仿真单元的时步可设置为50μs。需要说明的是，无论所述实时电磁暂态仿真单元、所述实时机电暂态仿真单元的仿真步长是否相同，两者的系统时间均需同步。

可选地，所述外接接口单元与安全稳定装置之间的接口数据交互周期可以为机电暂态仿真单元的时步，也可为电磁暂态仿真单元的时步。

具体地，在每一个时步开始时，所述时序控制电路控制实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元进行初始状态更新，同时控制第一动态等值电路和第二动态等值电路进行参数更新。

在每一时步内，第一动态等值电路接收实时机电暂态仿真单元输送的当前时步的abc分相受控电压源信号并进行等值处理后将结果作为接口电压输送至实时电磁暂态仿真单元，所述实时电磁暂态仿真单元根据第一动态等值电路输送的接口电压进行当前时步的电磁暂态仿真，并以当前时步的电磁暂态仿真结果更新所述实时电磁暂态仿真单元，作为下一时步的实时电磁暂态仿真单元的初始状态。

第二动态等值电路接收实时电磁暂态仿真单元输送的当前正负零三序接口功率并进行等值处理后将结果作为接口功率输送至实时机电暂态仿真单元，所述实时机电暂态仿真单元根据第二动态等值电路输送的接口功率进行当前时步的机电暂态仿真，并以当前时步的机电暂态仿真结果更新所述实时机电暂态仿真单元，作为下一时步的实时机电暂态仿真单元的初始状态。

在时序控制电路的控制下，所述实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元、第一动态等值电路和第二动态等值电路开始下一时步的闭环交互，直到设定的仿真时间结束则停止交互。

在一可选实施例中，实时机电暂态仿真单元中包括的数学模型有微分方程(1)和网络代数方程(2)：

g(x,y)＝0……(2)；

参考图3所示，全部电力系统的表达式涉及同步发电机组、与同步发电机组相关的励磁控制系统和原动机及其调速系统、变压器及输电线路交流网络、负荷、其他动态元件等。

可选地，所述微分方程(1)具体可包括：描述各同步发电机暂态和次暂态电势变化规律的微分方程；描述各同步发电机转子运动的摇摆方程；描述同步发电机组中励磁调节系统动态特性的微分方程；描述同步发电机组中原动机及其调速系统动态特性的微分方程；描述各感应电动机和同步电动机负荷动态特性的微分方程。

可选地，所述网络代数方程组(2)具体可包括：电力网络方程，即描述在公共参数坐标系x-y下节点电压与节点注入电流之间的关系；各同步发电机定子电压方程方程(建立在各自的d-q坐标系下)；以及，x-y坐标系与d-q坐标系间变换方程。

在一可选实施例中，所述实时机电暂态仿真的流程如图4所述，具体包括如下步骤：

步骤(1)，首先输入原始数据，主要包括系统元件模型(如发电机采用模型阶数、调速励磁控制系统的模型等)、参数(包括潮流计算和暂态稳定计算所需各量，如线路参数、发电机参数等)、网络拓扑信息(主要是线路两端节点号/名称等)、稳定分析的要求(如仿真步长、仿真总时间等)等。

步骤(2)根据输入的参数信息进行系统全网的潮流计算，得到各节点的电压、相角及全网的潮流分布信息，为后面的暂态稳定计算做好准备。

步骤(3)根据网络元件参数及网络拓扑关系形成电网在稳态下的节点导纳矩阵。将发电机内部暂态导纳yg和负荷中恒定导纳部分等值yl并入系统的导纳矩阵中。这一步主要是形成tn时刻网络暂态稳定计算所需的所有变量初始值，也是为之后的系统暂态仿真做准备。

判断系统是否有扰动或故障发生(包括线路、节点的三相故障和不对称故障等)。如果有，则进入步骤(4)，根据故障情况或扰动参数修改当前的网络导纳矩阵和微分方程，然后进入步骤(5)，重新求解网络方程来计算各节点电压。若无扰动或故障发生，则直接转入步骤(6)。

步骤(6)是暂态仿真的核心部分。根据采用的时域仿真方法进行tn到tn+1时步的计算，求取tn+1时刻系统的状态量和代数量。微分方程求解部分可以采用隐式梯形法、改进欧拉法等，代数方程组和微分方程既可以采用联立求解，也可以采用迭代求解的方法。

步骤(7)，完成一个时步的计算之后，判断仿真总时间是否已经到达仿真总时间，如果到达则转入步骤(10)做输出结果等处理，仿真结束；如果没有则转入步骤(8)判断系统是否稳定，如果已经失稳则同样转入步骤(10)做输出结果等处理。若仿真时间没有到达并且系统仍然稳定则表明系统的暂态仿真计算还应该继续下去，更新时间轴，转入步骤(9)进行下一时刻的计算。

在一可选实施例中，所述第一动态等值电路为戴维南动态等值电路。维南定理(thevenin'stheorem)，含独立电源的线性电阻单口网络，就端口特性而言，可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压；电阻是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络的等效电阻。对应地，所述第一动态等值电路的电路参数具体包括：

系统原网络方程：yv＝i；

网络阻抗矩阵：z＝y^-1；

等值阻抗：

等值电势：

式中，v为网络方程节点电压向量，i为网络方程节点注入电流向量，al是网络的节点-端口关联矢量，y是节点导纳矩阵，z是节点阻抗矩阵。

在一可选实施例中，所述第二动态等值电路为动态功率源模型，在实时机电暂态仿真单元中设置等值节点为pq类型节点。pq类型节点是指电力系统中的负荷节点，在潮流计算中给定节点的有功、无功功率值。第二动态等值电路为动态功率源模型，采用三序量注入法，在每个交互时序更新本时步参与机电暂态方程计算的接口功率量。采用瞬时值计算出三序功率可以实现接口数据转换的快速传递。

参考图1所示，第一动态等值电路与第二动态等值电路分别位于对侧仿真单元中作为本侧仿真单元的等值电路。第一动态等值电路与第二动态等值电路并联。例如图5所示：戴维南等值电路与交流网络频率相关等值电路fdne(frequencydependentnetworkequivalent，即频率相关等值电路)并联，可以反映交流网络对电磁暂态侧故障计算时的电路0-2000hz的高频响应特性。第一动态等值电路与第二动态等值电路的接口数据交互时序控制通过时序控制电路进行。

具体的，机电暂态侧将每一时步(例如10ms)计算出的戴维南等值阻抗和等值电势传送给电磁暂态侧。同时电磁暂态侧通过基波三序量转换算法计算出的接口交换三序功率量送入机电暂态侧。

机电暂态仿真过程在获得接口交换三序功率量信息后进行下一个时步的机电暂态仿真计算。同时电磁暂态仿真过程在获得机电暂态网络的戴维南等值电势和等值阻抗后，进行下一个时步的电磁暂态仿真计算。

从机电暂态侧与电磁暂态侧闭环交互后每10ms重复以上交互过程直至仿真结束。在仿真结束前，机电暂态侧与电磁暂态侧可以重复做各种对称故障、非对称故障。

通过上述实施例的交直流电网的实时仿真系统，能够在一次仿真过程中既能模拟大规模互联系统的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程以反映如hvdc、facts装置快速开关过程特性。实时仿真大规模的机电暂态响应和局部快速响应的电磁暂态过程，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。

本发明还提供交直流电网的实时仿真方法，图6为一实施例的交直流电网的实时仿真方法的示意性流程图。如图6所示，本实施例中的交直流电网的实时仿真方法包括步骤：

s11，将交直流电网分割为交流网部分和直流网部分。

s12，对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真，对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真；该步骤具体包括：

对直流网部分在实时电磁暂态仿真过程中的动态数据进行第一等值处理，结合第一等值处理后的动态数据对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真；对交流网部分在实时机电暂态仿真过程中的动态数据进行第二等值处理，结合第二等值处理后的动态数据对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真。

电磁暂态仿真，是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟。电磁暂态过程仿真须考虑输电线路分布参数特性和参数的频率特性、发电机的电磁和机电暂态过程以及一系列元件(避雷器、变压器、电抗器等)的非线性特性。因此，电磁暂态仿真的数学模型须建立这些元件和系统的代数或微分、偏微分方程。电磁暂态仿真不仅要求对电力系统的动态元件采用详细的非线性模型，还要计及网络的暂态过程，也需采用微分方程描述。

机电暂态仿真，主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性能。其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸如短路故障，切除线路、发电机、负荷，发电机失去励磁或者冲击性负荷等大扰动作用下，电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。通常电力系统机电暂态仿真的算法是联立求解电力系统微分方程组和代数方程组，以获得物理量的时域解。机电暂态仿真是分析电力系统运行稳定性和动态性能的有效工具。机电暂态过程的仿真是在线稳定评估的核心部分，其计算速度和准确性直接影响在线稳定评估的效率和有效性。实时机电暂态仿真，不仅是高效电力系统稳定分析所急需，而且是实现在线动态安全评估核控制，以及自动装置实验和检测的基础。

s13，将所述实时电磁暂态仿真、实时机电暂态仿真得到的电压/电流量转换为安全稳定装置适应的电气量，并输送至所述安全稳定装置，以通过所述安全稳定装置实现对所述交直流电网的稳定策略计算。

电力系统紧急控制的基本思想就是当电网受到大扰动而出现紧急状态时，执行切机、切负荷等紧急控制措施，使系统恢复到正常运行状态。安全稳定控制装置正是具有实现切机、切负荷、比率紧急提升或回降等功能的装置，它是确保电力系统安全稳定运行的第二道防线，由输入、输出、通信、测量、故障判别、控制策略等部分组成。

在一可选实施例中，上述步骤s11的实现方式可为：将交直流电网在hvdc换流母线或facts专用变压器处分割为交流网部分和直流网部分。对应的分割网口参考图2所示。

在一可选实施例中，上述步骤s11的实现方式可为：将交直流电网在hvdc换流母线或facts专用所述步骤s12中对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真具体包括：对交直流电网中的电力电子局部元件进行实时电磁暂态仿真。

可选地，所述电力电子局部元件部分包括：同步发电机组、与所述同步发电机组相关的励磁控制系统和原动机及其调速系统、变压器及输电线路交流网络、负荷中的至少一种。

在一可选实施例中，所述实时电磁暂态仿真是基于rtds的仿真；所述实时机电暂态仿真是基于用户自定义模块的仿真。

在一可选实施例中，对直流网部分在实时电磁暂态仿真过程中的动态数据进行第一等值处理，包括：

采用戴维南动态等值电路对电力电子局部元件在实时电磁暂态仿真过程中的动态数据进行等值处理，其电路参数包括：

系统网络方程：yv＝i；

网络阻抗矩阵：z＝y^-1；

等值阻抗：

等值电势：

式中，v为网络方程节点电压向量，i为网络方程节点注入电流向量，al是网络的节点-端口关联矢量，y是节点导纳矩阵，z是节点阻抗矩阵。

在一可选实施例中，所述交直流电网的实时仿真方法还可包括步骤：

接收所述安全稳定装置发出的控制信息，并将所述控制信息反馈至所述交直流电网；所述控制信息用于使所述交直流电网响应切机、切负荷或者紧急控制直流功率。

通过上述实施例的交直流电网的实时仿真方法，能够在一次仿真过程中既能模拟大规模互联系统的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程以反映如hvdc、facts装置快速开关过程特性。实时仿真大规模的机电暂态响应和局部快速响应的电磁暂态过程，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。

需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。

此外，上述示例的交直流电网的实时仿真系统的实施方式中，各功能单元的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述交直流电网的实时仿真系统的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。