基于有源配电网的仿真方法及装置与流程

本发明涉及电网仿真领域，具体地，涉及一种基于有源配电网的仿真方法及装置。

背景技术：

1、新型电力系统大背景下，越来越多的可再生能源接入配电网。风电、光伏、储能和氢燃料电池等与电网的接口往往需要电力电子逆变器，而电力电子逆变器又需要适应当前场景的控制策略和算法进行有针对性的设计和研发，现在采用的手段往往是基于rtds(real time digital simulation system，实时数字仿真系统)、rt-lab等实时仿真软件进行开发，然后再将控制策略拷贝进入控制器当中，之后还需要再进行多次的真型试验，来来回回很多次，研发周期比较长。行业当前采取了快速原型控制器对控制算法和保护装置的适应性进行验证，但是无法校验当前并网的分布式电源对配电网网络全局保护装置的影响。

2、另外，基于有源配电网的仿真理论验证需要配电网拓扑的真实数据，比如变电站出口的保护参数、线路的保护参数和负荷参数等等。每一条配电网都有大量数据，如果需要分析的配电网较多会给电网运维人员带来巨大的建模工作量。当前例如rtds和rt-lab等实时仿真软件无法根据配电网的若干参数直接生成拓扑连接，也无法进行实时仿真分析。

技术实现思路

1、本发明实施例的主要目的在于提供一种基于有源配电网的仿真方法及装置，以进行实时仿真分析，提升有源配电网仿真建模的真实性和仿真规模。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于有源配电网的仿真方法，包括：

3、依次连接分布式电源仿真机、分布式电源仿真机控制的并网逆变器和电力拓扑模型得到数字仿真计算模型；

4、利用数字仿真计算模型进行仿真得到有源配电网运行参数；

5、将有源配电网运行参数输入基于历史配电网参数创建的有源配电网控制模型中得到当前有源配电网控制参数；

6、根据当前有源配电网控制参数对电力拓扑模型中的仿真参数进行修正。

7、在其中一种实施例中，根据当前有源配电网控制参数对电力拓扑模型中的仿真参数进行修正包括：

8、根据历史有源配电网控制参数的平均值和标准差确定阈值范围；

9、根据当前有源配电网控制参数与阈值范围的比较结果对电力拓扑模型中的仿真参数进行修正。

10、在其中一种实施例中，基于历史配电网参数创建有源配电网控制模型的步骤包括：

11、将历史配电网参数划分为训练集和验证集；

12、根据训练集训练预设的初始有源配电网控制模型，得到多个有源配电网训练模型；

13、根据验证集验证多个有源配电网训练模型，根据各有源配电网训练模型的验证结果从多个有源配电网训练模型中选择有源配电网控制模型。

14、在其中一种实施例中，还包括：

15、获取有源配电网线路参数；

16、对有源配电网线路参数进行图形化转换得到电力拓扑文件；

17、将电力拓扑文件放入数字仿真计算核心中得到电力拓扑模型。

18、本发明实施例还提供一种基于有源配电网的仿真装置包括：

19、模型连接模块，用于依次连接分布式电源仿真机、分布式电源仿真机控制的并网逆变器和电力拓扑模型得到数字仿真计算模型；

20、仿真模块，用于利用数字仿真计算模型进行仿真得到有源配电网运行参数；

21、控制参数模块，用于将有源配电网运行参数输入基于历史配电网参数创建的有源配电网控制模型中得到当前有源配电网控制参数；

22、参数修正模块，用于根据当前有源配电网控制参数对电力拓扑模型中的仿真参数进行修正。

23、在其中一种实施例中，参数修正模块包括：

24、异常阈值单元，用于根据历史有源配电网控制参数的平均值和标准差确定阈值范围；

25、参数修正单元，用于根据当前有源配电网控制参数与阈值范围的比较结果对电力拓扑模型中的仿真参数进行修正。

26、在其中一种实施例中，还包括：有源配电网控制模型创建模块，用于：

27、将历史配电网参数划分为训练集和验证集；

28、根据训练集训练预设的初始有源配电网控制模型，得到多个有源配电网训练模型；

29、根据验证集验证多个有源配电网训练模型，根据各有源配电网训练模型的验证结果从所述多个有源配电网训练模型中选择有源配电网控制模型。

30、在其中一种实施例中，还包括：

31、参数获取模块，用于获取有源配电网线路参数；

32、图形化转换模块，用于对有源配电网线路参数进行图形化转换得到电力拓扑文件；

33、电力拓扑模型模块，用于将电力拓扑文件放入数字仿真计算核心中得到电力拓扑模型。

34、本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现所述的基于有源配电网的仿真方法的步骤。

35、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现所述的基于有源配电网的仿真方法的步骤。

36、本发明实施例的基于有源配电网的仿真方法及装置依次连接分布式电源仿真机、并网逆变器和电力拓扑模型得到数字仿真计算模型，然后将仿真得到的运行参数输入控制模型中得到控制参数以对电力拓扑模型中的仿真参数进行修正，可以进行实时仿真分析，提升有源配电网仿真建模的真实性和仿真规模。

技术特征：

1.一种基于有源配电网的仿真方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于有源配电网的仿真方法，其特征在于，根据所述当前有源配电网控制参数对所述电力拓扑模型中的仿真参数进行修正包括：

3.根据权利要求1所述的基于有源配电网的仿真方法，其特征在于，基于历史配电网参数创建有源配电网控制模型的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的基于有源配电网的仿真方法，其特征在于，还包括：

5.一种基于有源配电网的仿真装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的基于有源配电网的仿真装置，其特征在于，所述参数修正模块包括：

7.根据权利要求5所述的基于有源配电网的仿真装置，其特征在于，还包括：有源配电网控制模型创建模块，用于：

8.根据权利要求5所述的基于有源配电网的仿真装置，其特征在于，还包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的基于有源配电网的仿真方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的基于有源配电网的仿真方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种基于有源配电网的仿真方法及装置。该基于有源配电网的仿真方法包括：依次连接分布式电源仿真机、分布式电源仿真机控制的并网逆变器和电力拓扑模型得到数字仿真计算模型；利用数字仿真计算模型进行仿真得到有源配电网运行参数；将有源配电网运行参数输入基于历史配电网参数创建的有源配电网控制模型中得到当前有源配电网控制参数；根据当前有源配电网控制参数对电力拓扑模型中的仿真参数进行修正。本发明可以进行实时仿真分析，提升有源配电网仿真建模的真实性和仿真规模。

技术研发人员：赵志宇,王泽森,刘瑛琳,赵天骐,李奇,严乙桉,刘博,梁伟宸,王亚娟,田琪,李雨,李烜,刘苗,谢欢,黄天啸
受保护的技术使用者：国网冀北电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13