专利名称：基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法
技术领域：
本发明涉及电力系统数字仿真分析，具体讲，涉及基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法。
背景技术：
现有电力系统数字仿真分析软件一般分为电磁暂态分析软件和机电暂态分析软件(TSP)。基于基波、单相和相量模拟技术的电力系统机电暂态仿真程序不能仿真高压直流 (HVDC)和柔性交流输电系统(FACTS)等电力电子装置的快速暂态特性和这些非线性元件引起的波形畸变特性。它假定传输系统工作在正弦稳态下，只考虑发电机和负荷的动态，而忽略了 HVDC和FACTS等快速控制器件的内部动态特性，对HVDC和FACTS的模拟采用的是准稳态模型。而电磁暂态仿真程序，如目前国内最常用的PASCAD/EMTDC程序，基于ABC三相瞬时值表示，对电力电子设备的仿真使用详细的器件级模型，适于仿真FACTS和HVDC系统及其控制器的快速暂态特性、故障后系统电压、电流的恢复特性以及电力电子器件内部故障。但电磁暂态仿真程序受模型与算法的限制，其仿真规模不大。为弥补上述不足，将两者联系的混合仿真技术一直是电力系统仿真领域研究的重点和难点。当前电力系统区域互联规模日趋庞大，区域间关联增强，众多大功率电力电子设备在HVDC和FACTS中的 应用，使得反映不同物理特征的动态过程相互交织在一起。电力系统发展的新形势要求在仿真过程中既能够模拟大规模互联系统的机电暂态过程，又能够模拟局部响应快速的电磁暂态过程；同时对准确模拟区域电网之间、大区与局部系统之间的相互作用也提出更高要求。为满足实时仿真的需要，电力系统数字仿真必须在现有经典模型和算法的基上研究能够加快仿真速度的新方法。总结近年来国内外学者的研究成果主要有以下几方面(I)大规模电力系统的网络方程涉及高维稀疏线性方程组的计算，充分利用电力系统网络稀疏性，采用稀疏技术。(2)仿真开始前，对系统所有可能的拓扑结构变化带来的电导矩阵的变化进行统计，并计算对应于每种情况下的电导矩阵的逆矩阵。在仿真过程中，当网络拓扑改变时，直接采用预先计算的对应电导矩阵的逆矩阵进行网络节点方程的求解。(3)采用网络分割的办法，将整体网络方程组分解为中小规模的多个网络方程组， 来有效减少网络方程的求解规模，同时由多个处理器并行计算，子网之间通过通讯完成各部分信息的交互。由于电力系统由各种不同的元件所组成，这些元件包括同步电机、励磁系统、原动机及调速系统、负荷、交流线路及变压器、HVDC和FACTS等，每个元件的动态性能对于系统的暂态过程都有直接或间接的影响。国内外现有机电-电磁混合仿真大都采用常规数值仿真数学模型，虽然能完整地描述电力系统动态行为，但结构化、标准化的特点不突出。模型中不能充分体现电力网络的分层分区特性，也没有抽象归纳出各种不同元件在物理结构、 电气关联和功能上的一般性特点，更无法将HVDC等直流输电部分的分离出来，并将其快速暂态特性和内部动态特性准确、方便的描述出来。由于系统数学模型的表示方法会影响到数值仿真的计算方式，常规的电力系统数学模型的上述不足对混合仿真程序的模块化特点和灵活性、可维护性会产生恶劣影响。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种电力系统电磁-机电数字混合仿真方法，以有效提高电力系统仿真分析效率，使部分关键设备需要电磁级详细信息的规模化电力系统机电仿真计算成为可能，为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，基于树形分层双向迭代实现电力系统电磁-机电数字混合仿真方法，包括下列步骤采用树形分层对网络划分和电力系统元件进行组件化分解，电力系统元件包括发电机及其控制器、负荷、HVDC、FACTS器件及其控制器；将整体电力系统高维方程组分解为低维的多个方程组来处理；然后运用双向迭代技术，编写接口程序，调用EMTDC仿真引擎完成多步电磁暂态仿真，并按照模块化要求获得TSP部分的标准化对外接口数据，以实现 EMTDC子系统和TSP子系统的快速交替仿真及并行实施。所述下列步骤进一步细化为步骤101 :系统初始化模块化处理，将电力网络按照节点分裂原则分割为适度规模的多个子网，子网之间的联结方式为多层树形结构；步骤102 :根据网络划分的结果，使用电力系统组件树描述整个电力系统，组件树由多个组件依多层树形结构组成,每个组件表示一个子网或者一个电力系统动态元件；步骤103 :对电力系统组件树中各个组件数学模型中的待求变量进行分类，列写出电力系统组件树中各个组件的独立的数学模型方程；步骤104 :对每个组件中的微分方程进行差分化，使各组件的非线性微分代数方程组在各时段转化为非线性代数方程；步骤105 :对每个组件列写出Jacobian矩阵方程，根据潮流计算结果获得各组件状态变量初值；步骤106 :基于所求变量在某时步的预测值,更新每个组件的Jacobian矩阵方程;步骤107 :进行EMTDC子系统和TSP子系统的快速交替仿真，采用双向迭代技术求解出每个组件模型中的变量修正量，并使用求出的变量修正量对待求变量进行修正；步骤108 :判断仿真是否结束，若未结束，进入下一时步的计算，转步骤106 ;否则， 退出仿真。在进行步骤101至104时，根据网络划分的结果和系统中动态元件的分布情况，采用电力系统组件树来描述整个电力系统的构成情况，通过列写组件树中各个组件的结构化数学模型方程进行模块化处理，这些树形分层实施特征在于(I)各网络以多层树形结构相联接，最上层只有一个子网。(2)子网通过一些母线与多个下层子网相连接；子网通过一些母线与一个上层子网相连接。每个子网的上界母线是其上层子网中的下界母线；(3)每个子网的上界母线的个数原则上没有数目限制。每个子网的各个下层子网可以拥有共同的上界母线，除此外，不能再有其它的公共母线；(4)最上层的子网没有上界母线，无下层子网的子网没有下界母线。、
步骤107进一步细化的具体步骤为107-1 :开始混合仿真，系统处于故障前的稳态阶段，求取TSP对EMTDC的诺顿等效电路和接口母线瞬时频率；107-2 :在TO至Tl时刻之间进行EMTDC仿真，求取电磁暂态子系统各元件电压、电流瞬时值；107-3 :对EMTDC仿真得到的接口母线处电压、电流三相瞬时值进行曲线拟合，求取基频正序分量，EMTDC对TSP等效为恒功率负荷；107-4 :在TO至Tl时刻之间进行TSP仿真，利用过去一个周波的计算结果计算得出边界点电压、电流等参量的基波有效值，并送入机电暂态仿真部分，求取Tl时刻TSP仿真 变量；107-5 :假设Tl时刻系统发生故障(故障可以发生在电磁暂态侧，也可发生在机电暂态侧)，修改节点导纳矩阵，求取故障瞬间系统非状态变量；107-6 :使用Tl时刻TSP仿真变量更新诺顿等效电路，并求取接口母线瞬时频率；107-7 :在Tl至T2时刻之间进行EMTDC仿真，求取电磁暂态子系统各元件电压、电流瞬时值；107-8 :更新EMTDC对TSP的等效模块数值；107-9 :在Tl至T2时刻之间进行TSP仿真，求取T2时刻TSP仿真变量；107-10 :重复107-6到107-9过程，直到故障清除时刻。在进行步骤107-1到107-3时，求取TSP和EMTDC接口转换子程序，为了实现与电磁暂态的接口，机电暂态计算过程还包括如下步骤(I)初始化时求取电磁暂态网络的三序诺顿等值导纳和机电暂态网络的三序戴维南等值阻抗和电势；(2)每一积分时段，根据电磁暂态计算过程发送的边界点的正、负、零序电压和电流求取电磁暂态网络的诺顿等值电流源；(3)每一积分时段，根据计算出的边界点电压求取机电暂态网络的三序戴维南等值电势。在进行步骤107-6到107-9时，修改网络节点导纳矩阵，求取故障清除后瞬间系统非状态变量，进行机电暂态仿真过程直到仿真结束时间，将接口信息送入电磁暂态仿真过程，电磁暂态仿真过程获取信息后，进行一个周波的计算，将一个周波时段的边界点基波有效值计算出来，并送入机电暂态仿真过程，机电暂态获取电磁暂态网络的等值电路参数后， 接着连续进行两个步长的计算。两个仿真过程的接口重新恢复为上文所述基本交换时序， 直到下一次网络拓扑改变或仿真结束。本发明的技术特点及效果具体效果如下(I)由于采用树形计算结构，组件树中同层不同树支上的修正量计算过程互不依赖，可并行进行，因此该算法适于利用现代集群机系统的并行计算功能来实现。(2)该算法对每个电力系统组件单独建立数学模型，包括HVDC和FACTS等电力电子设备及其控制器进行模块化处理，单独列写Jacobian方程，因此比常规的联立求解算法具有更强的模块性、更好的扩展性、更便于编程实现。(3)采用双向迭代技术求解出每个组件模型中的变量修正量，大幅降低了混合数字仿真进行联立求解的计算量。该算法利用网络的可递归分割性将全网的高维方程组分配到各个网络计算组件中，将高维电力系统方程组的整体求解问题分解为多个低维方程组的计算问题。(4)按照模块化要求获得TSP部分的标准化对外接口数据，并调用EMTDC仿真引擎完成多步电磁暂态仿真，能够方便实现EMTDC子系统和TSP子系统的快速交替仿真及并行实施。
图I从电力系统常规的结构描述和数学模型到组件树描述与结构化数学模型。图2典型New England-39系统及其分割示意图。(a)原始网络及按联络线分割示意图，(b)节点分裂方法所得的一种网络分割示意图。图3双端直流输电系统单线图。图4控制系统的传递函数。(a)整流侧定电流量控制，(b)逆变侧定关断角控制。图5电磁暂态计算中对机电暂态等值网的处理。 图6机电暂态计算中对电磁暂态等值网的处理。图7基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真步骤。图8采用树形分层双向迭代技术进行电力系统混合仿真流程图。图9采用树形分层双向迭代技术进行电力系统混合仿真时间进度示意图。
具体实施例方式I.本发明是解决包含直流输电的大规模电力系统数字混合仿真方法及其并行实施方式。该方法基于树形分层对网络划分和电力系统元件(例如发电机及其控制器、负荷、 HVDC、FACTS器件及其控制器等)的组件化分解，将整体电力系统高维方程组分解为低维的多个方程组来处理，有效地减少计算量。然后运用双向迭代技术，编写接口程序，调用EMTDC 仿真引擎完成多步电磁暂态仿真，并按照模块化要求获得TSP部分的标准化对外接口数据，以实现EMTDC子系统和TSP子系统的快速交替仿真及并行实施。本发明的特征是包括以下步骤步骤101 :系统初始化模块化处理，将电力网络按照节点分裂原则分割为适度规模的多个子网，子网之间的联结方式为多层树形结构；步骤102 :根据网络划分的结果，使用电力系统组件树描述整个电力系统。组件树由多个组件依多层树形结构组成,每个组件表示一个子网或者一个电力系统动态元件；步骤103 :对电力系统组件树中各个组件数学模型中的待求变量进行分类；列写出电力系统组件树中各个组件的独立的数学模型方程。步骤104 :对每个组件中的微分方程进行差分化，使各组件的非线性微分代数方程组在各时段转化为非线性代数方程。步骤105 :对每个组件列写出Jacobian矩阵方程，根据潮流计算结果获得各组件状态变量初值(初次)。步骤106 :基于所求变量在某时步的预测值，更新每个组件的Jacobian矩阵方程。步骤107 :进行EMTDC子系统和TSP子系统的快速交替仿真，采用双向迭代技术求解出每个组件模型中的变量修正量，并使用求出的变量修正量对待求变量进行修正。具体步骤为107-1 :开始混合仿真。系统处于故障前的稳态阶段。求取TSP对EMTDC的诺顿等效电路和接口母线瞬时频率。107-2 :在TO至Tl时刻之间进行EMTDC仿真，求取电磁暂态子系统各元件电压、电流瞬时值。107-3 :对EMTDC仿真得到的接口母线处电压、电流三相瞬时值进行曲线拟合，求取基频正序分量，EMTDC对TSP等效为恒功率负荷。107-4 :在TO至Tl时刻之间进行TSP仿真，利用过去一个周波的计算结果计算得出边界点电压、电流等参量的基波有效值，并送入机电暂态仿真部分，求取Tl时刻TSP仿真变量。107-5 :假设Tl时刻系统发生故障(故障可以发生在电磁暂态侧，也可发生在机电暂态侧)，修改节点导纳矩阵，求取故障瞬间系统非状态变量。
107-6 :使用Tl时刻TSP仿真变量更新诺顿等效电路，并求取接口母线瞬时频率。107-7 :在Tl至T2时刻之间进行EMTDC仿真，求取电磁暂态子系统各元件电压、电流瞬时值。107-8 :更新EMTDC对TSP的等效模块数值。107-9 :在Tl至T2时刻之间进行TSP仿真，求取T2时刻TSP仿真变量。107-10 :重复107-6到107_9过程，直到故障清除时刻。步骤108 :判断仿真是否结束，若未结束，进入下一时步的计算，转步骤106 ;否则， 退出仿真。2.在进行步骤101至104时，根据网络划分的结果和系统中动态元件的分布情况， 采用电力系统组件树来描述整个电力系统的构成情况，通过列写组件树中各个组件的结构化数学模型方程进行模块化处理。这些树形分层实施特征在于(I)各网络以多层树形结构相联接，最上层只有一个子网。(2)子网通过一些母线与多个下层子网相连接；子网通过一些母线与一个上层子网相连接。每个子网的上界母线是其上层子网中的下界母线。(3) 每个子网的上界母线的个数原则上没有数目限制。每个子网的各个下层子网可以拥有共同的上界母线，除此外，不能再有其它的公共母线。(4)最上层的子网没有上界母线，无下层子网的子网没有下界母线。3.在进行步骤107-1到107-3时，求取TSP和EMTDC接口转换子程序，为了实现与电磁暂态的接口，机电暂态计算过程新增如下步骤(I)初始化时求取电磁暂态网络的三序诺顿等值导纳和机电暂态网络的三序戴维南等值阻抗和电势。(2)每一积分时段，根据电磁暂态计算过程发送的边界点的正、负、零序电压和电流求取电磁暂态网络的诺顿等值电流源。(3)每一积分时段，根据计算出的边界点电压求取机电暂态网络的三序戴维南等值电势。4.在进行步骤107-6到107-9时，修改网络节点导纳矩阵，求取故障清除后瞬间系统非状态变量，进行机电暂态仿真过程直到仿真结束时间，将接口信息送入电磁暂态仿真过程，电磁暂态仿真过程获取信息后，进行一个周波的计算，将一个周波时段的边界点基波有效值计算出来，并送入机电暂态仿真过程，机电暂态获取电磁暂态网络的等值电路参数后，接着连续进行两个步长的计算。两个仿真过程的接口重新恢复为上文所述基本交换时序，直到下一次网络拓扑改变或仿真结束。下面结合附图和具体实施方式
，进一步说明本发明高压直流系统和柔性交流输电系统中大量大功率电力电子设备应用，使得反映不同物理特征的动态过程相互交织在一起，要求在仿真过程中既能够模拟大规模互联系统的机电暂态过程，又能模拟局部响应快速的电磁暂态过程。本发明提出一种包含直流输电的大规模电力系统的数字混合仿真方法，该算法基于树形分层分区网络分割，对系统中各种动态元件进行模块化处理，应用双向迭代技术，将电磁暂态仿真程序嵌入到机电仿真程序中，以实现快速、准确模拟交直流混合系统暂态过程。I.基于树形分层的电力系统模块化处理方法
树形层次模型中的节点由各级子网络构成，而同步电机、电动机负荷、FACTS等独立元件作为独立的子网来处理，同步电机及其配套的励磁系统、原动机、调速系统等多个元件组合起来构成一个节点。直流输电系统、FACTS串/并联补偿装置以及对应的控制回路等一般组合为一个节点。在电力系统组件树中，各种电力系统组件由一个树节点来表示，所有的树节点连接成多层的树形放射状结构。图I给出了和电力系统的常规方法和采用组件树描述与结构化数学模型的示意图。其中的“各类元件”包括了同步电机、励磁系统、原动机及调速系统、负荷、FACTS设备和HVDC系统等，组件之间的双向箭头表示彼此间的输入-输出关系。2.电力系统的网络分割和浓缩网格方法。树形分层模块化混合仿真算法实现的关键点依赖于电力系统树形层次模型的构建，即电力系统的分层分区网络分割。在进行树形层次构建前需要按照电力网络的具体地域和拓扑情况将网络分割好，并确定分割后各个网络层次上节点之间的树形分层关系。构建原则为同一层次上不同分区之间的联络线归为树形结构的父节点，相应的联络母线一分为二，分别归入父节点和子节点，分裂开来的母线之间通过虚拟的无阻抗支路相连；各个分区的内部母线归为树形结构的子节点。以典型10机新英格兰系统为例说明这两种分割的区别。图2(a)所示为原始网络，图2(b)为将{1，3，15和17}四节点分裂后所得的三个分割区域。节点分裂法要在分裂节点间增补电流变量，比较适于求解轨迹仿真中的Jacobian矩阵，并且按组件树方法组织计算次序为由叶节点至根节点再由根节点至叶节点的双向迭代求解Jacobian矩阵方程。按联络线分割每一网络分块的节点分成内节点，内边界节点和外边界节点。例如对图2(a)所示为网络，选择(1-39)，(3-4)，(15-16)和(16-17)线路为分割联络线，所得 I，II和III三个网络图2(a)所示，例如I号分区的内边界节点为(1，3，17);外边界节点为(39，4，16)，其它分区可类似考虑。令M1,八％和AVtj分别表示某网络分块的内节点， 内边界节点和外边界节点的电压向量(注，每一节点电压相量分别由实部和虚部两实数表示)。易知网络分块矩阵联立，即全网潮流Jacobian矩阵方程。电力系统组件树节点间的拓扑连接体现出各种电力系统组件在物理结构上的连接关系，组件模型之间的接口(对外输入-输出关系)体现了各个组件间的电气关联关系。 本发明提出的双向迭代仿真方法基于电力系统组件树进行，电力系统组件树的建立过程中需将电力网络处理成由适度规模子网构成的多层树形结构。这些子网具体实施原则包括
(I)各网络以多层树形结构相联接，最上层只有一个子网。(2)子网通过一些母线与多个下层子网相连接，这些母线被称为该子网的下界母线；子网通过一些母线与一个上层子网相连接，这些母线被称为该子网的上界母线。每个子网的上界母线是其上层子网中的下界母线。(3)每个子网的上界母线的个数原则上没有数目限制。每个子网的各个下层子网可以拥有共同的上界母线，除此外，不能再有其它的公共母线。(4)最上层的子网没有上界母线， 无下层子网的子网没有下界母线。3.电力网络组件的构成和独立数学模型 对于一个有η个母线(包括Iiu个上界母线，ηΜ个内部母线和nD个下界母线)的网络，其数学模型包括η个电流平衡方程，其变量包括所有母线的电压、上界母线电流、以及下界母线电流。变量个数为n+nu+nD，其中下界母线电流不仅包括从下层网络注入的电流，还包括从本网络发电机和动态负荷注入的电流(静态负荷作为网络的一部分进行处理)。每个网络分区的节点电流平衡方程式可表示如下
权利要求
1.一种基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法，其特征是，包括下列步骤采用树形分层对网络划分和电力系统元件进行组件化分解，电力系统元件包括发电机及其控制器、负荷、HVDC、FACTS器件及其控制器；将整体电力系统高维方程组分解为低维的多个方程组来处理；然后运用双向迭代技术，编写接口程序，调用EMTDC仿真引擎完成多步电磁暂态仿真，并按照模块化要求获得TSP部分的标准化对外接口数据，以实现EMTDC子系统和TSP子系统的快速交替仿真及并行实施。
2.如权利要求I所述的基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法，其特征是，所述下列步骤进一步细化为 步骤101 :系统初始化模块化处理，将电力网络按照节点分裂原则分割为适度规模的多个子网，子网之间的联结方式为多层树形结构； 步骤102 :根据网络划分的结果，使用电力系统组件树描述整个电力系统，组件树由多个组件依多层树形结构组成，每个组件表示一个子网或者一个电力系统动态元件； 步骤103 :对电力系统组件树中各个组件数学模型中的待求变量进行分类，列写出电力系统组件树中各个组件的独立的数学模型方程； 步骤104 :对每个组件中的微分方程进行差分化，使各组件的非线性微分代数方程组在各时段转化为非线性代数方程； 步骤105 :对每个组件列写出Jacobian矩阵方程，根据潮流计算结果获得各组件状态变量初值； 步骤106 :基于所求变量在某时步的预测值，更新每个组件的Jacobian矩阵方程；步骤107 :进行EMTDC子系统和TSP子系统的快速交替仿真，采用双向迭代技术求解出每个组件模型中的变量修正量，并使用求出的变量修正量对待求变量进行修正； 步骤108 :判断仿真是否结束，若未结束，进入下一时步的计算，转步骤106 ;否则，退出仿真。
3.如权利要求2所述的基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法，其特征是，在进行步骤101至104时，根据网络划分的结果和系统中动态元件的分布情况，采用电力系统组件树来描述整个电力系统的构成情况，通过列写组件树中各个组件的结构化数学模型方程进行模块化处理，这些树形分层实施特征在于(I)各网络以多层树形结构相联接，最上层只有一个子网。(2)子网通过一些母线与多个下层子网相连接；子网通过一些母线与一个上层子网相连接。每个子网的上界母线是其上层子网中的下界母线；(3)每个子网的上界母线的个数原则上没有数目限制。每个子网的各个下层子网可以拥有共同的上界母线，除此外，不能再有其它的公共母线；(4)最上层的子网没有上界母线，无下层子网的子网没有下界母线。
4.如权利要求2所述的基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法，其特征是，步骤107进一步细化的具体步骤为 107-1 :开始混合仿真，系统处于故障前的稳态阶段，求取TSP对EMTDC的诺顿等效电路和接口母线瞬时频率； 107-2 :在TO至Tl时刻之间进行EMTDC仿真，求取电磁暂态子系统各元件电压、电流瞬时值； 107-3 :对EMTDC仿真得到的接口母线处电压、电流三相瞬时值进行曲线拟合，求取基频正序分量，EMTDC对TSP等效为恒功率负荷； 107-4 :在TO至Tl时刻之间进行TSP仿真，利用过去一个周波的计算结果计算得出边界点电压、电流等参量的基波有效值，并送入机电暂态仿真部分，求取Tl时刻TSP仿真变量; 107-5 :假设Tl时刻系统发生故障(故障可以发生在电磁暂态侧，也可发生在机电暂态侧)，修改节点导纳矩阵，求取故障瞬间系统非状态变量； 107-6 :使用Tl时刻TSP仿真变量更新诺顿等效电路，并求取接口母线瞬时频率； 107-7 :在Tl至T2时刻之间进行EMTDC仿真，求取电磁暂态子系统各元件电压、电流瞬时值； 107-8 :更新EMTDC对TSP的等效模块数值； 107-9 :在Tl至T2时刻之间进行TSP仿真，求取T2时刻TSP仿真变量； 107-10 :重复107-6到107-9过程，直到故障清除时刻。
5.如权利要求4所述的基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法，其特征是，在进行步骤107-1到107-3时，求取TSP和EMTDC接口转换子程序，为了实现与电磁暂态的接口，机电暂态计算过程还包括如下步骤(I)初始化时求取电磁暂态网络的三序诺顿等值导纳和机电暂态网络的三序戴维南等值阻抗和电势；(2)每一积分时段，根据电磁暂态计算过程发送的边界点的正、负、零序电压和电流求取电磁暂态网络的诺顿等值电流源；(3)每一积分时段，根据计算出的边界点电压求取机电暂态网络的三序戴维南等值电势。
6.如权利要求4所述的基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法，其特征是，在进行步骤107-6到107-9时，修改网络节点导纳矩阵，求取故障清除后瞬间系统非状态变量，进行机电暂态仿真过程直到仿真结束时间，将接口信息送入电磁暂态仿真过程，电磁暂态仿真过程获取信息后，进行一个周波的计算，将一个周波时段的边界点基波有效值计算出来，并送入机电暂态仿真过程，机电暂态获取电磁暂态网络的等值电路参数后，接着连续进行两个步长的计算。两个仿真过程的接口重新恢复为上文所述基本交换时序，直到下一次网络拓扑改变或仿真结束。
全文摘要
本发明涉及电力系统数字仿真分析。为提供一种电力系统数字混合仿真方法，以有效提高电力系统数字混合仿真效率，使包含直流输电线路的规模化电力系统的电磁-机电混合仿真计算成为可能，本发明采取的技术方案是，基于树形分层双向迭代的电力系统数字混合仿真方法，包括下列步骤采用树形分层对网络划分和电力系统元件进行组件化分解；将整体电力系统高维方程组分解为低维的多个方程组来处理；然后运用双向迭代技术，编写接口程序，调用EMTP仿真引擎完成多步电磁暂态仿真，并按照模块化要求获得TSP部分的标准化对外接口数据，以实现EMTP子系统和TSP子系统的快速交替仿真及并行实施。本发明主要应用于电力系统数字仿真分析。
文档编号G06F17/50GK102708250SQ201210144029
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者孔祥玉, 房大中 申请人:天津大学