电力电子化电力系统的多速率仿真方法及装置与流程

文档序号:18403493发布日期:2019-08-10 00:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种电力电子化电力系统的多速率仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

将电力电子化电力系统进行网络划分,以划分为慢系统和多个快子系统,其中交流系统位于所述慢系统中,电力电子设备位于不同的快子系统中;

分别建立所述慢系统和所述多个快子系统的等值模型;

设定仿真参数,其中,所述仿真参数包括仿真总时长、所述慢系统的仿真步长和所述每个快子系统的仿真步长,其中所述设定仿真参数进一步包括所述设定仿真参数还包括在所述慢系统中,选择任意支路以建立选择支路的电压电流微分方程,并且采用隐式梯形法将所述慢系统的电压电流微分方程转换为离散域下的差分方程,并利用离散傅里叶变换,以得到所述慢系统中选择支路对应数值阻抗;针对所述每个快子系统,选择任意支路以建立选择支路的电压电流微分方程,并且采用隐式梯形法分别将所述每个快子系统的电压电流微分方程转换为离散域下的差分方程,并利用离散傅里叶变换,以得到所述每个快子系统中选择支路对应数值阻抗;定义误差系数为所述慢系统与每个快系统的数值阻抗之比,以根据相对误差最小要求选择速率比;

通过对电力系统进行潮流计算得到所述电力系统的稳态初始值;

建立所述多个快子系统与所述慢系统间的接口,并且在所述每个快子系统中建立时变戴维南等效电路,并且在所述慢系统中建立时变诺顿等效电路;以及根据所述每个快子系统中建立的所述时变戴维南等效电路和所述慢系统中建立的所述时变诺顿等效电路得到接口参数,并通过并行求解所述每个快子系统和慢系统的等值模型对应的节点导纳方程,直到仿真结束,进而得到电力电子化电力系统的电磁暂态仿真结果,其中,所述根据所述每个快子系统中建立的所述时变戴维南等效电路和所述慢系统中建立的所述时变诺顿等效电路得到接口参数进一步包括获取所述每个快子系统中时变戴维南等效电路的等效参数;获取接口等值戴维南阻抗矩阵;考虑多端口之间的耦合影响,修正所述每个快子系统在预设时间内的戴维南等效参数;获取所述慢系统在预设时间内的诺顿等效参数。

2.根据权利要求1所述的电力电子化电力系统的多速率仿真方法,其特征在于,通过分网方法进行网络划分,其中,所述分网方法包括节点分裂法、长输电线解耦法、变压器分网法、支路切割法和戴维南诺顿等值分网法。

3.根据权利要求1所述的电力电子化电力系统的多速率仿真方法,其特征在于,所述慢系统由发电机、变压器、传输线、负荷组成,所述多个快子系统由新能源模块、柔性直流模块和高压直流模块组成。

4.一种电力电子化电力系统的多速率仿真装置,其特征在于,包括:

分网模块,用于将电力电子化电力系统进行网络划分,以划分为慢系统和多个快子系统,其中交流系统位于所述慢系统中,电力电子设备位于不同的快子系统中;

第一建立模块,用于分别建立所述慢系统和所述多个快子系统的等值模型;

设定模块,用于设定仿真参数,其中,所述仿真参数包括仿真总时长、所述慢系统的仿真步长和所述每个快子系统的仿真步长,所述设定模块还用于在所述慢系统中,选择任意支路以建立选择支路的电压电流微分方程,并且采用隐式梯形法将所述慢系统的电压电流微分方程转换为离散域下的差分方程,并利用离散傅里叶变换,以得到所述慢系统中选择支路对应数值阻抗;针对所述每个快子系统,选择任意支路以建立选择支路的电压电流微分方程,并且采用隐式梯形法分别将所述每个快子系统的电压电流微分方程转换为离散域下的差分方程,并利用离散傅里叶变换,以得到所述每个快子系统中选择支路对应数值阻抗;定义误差系数为所述慢系统与每个快系统的数值阻抗之比,以根据相对误差最小要求选择速率比;

计算模块,用于通过对电力系统进行潮流计算得到所述电力系统的稳态初始值;

第二建立模块,用于建立所述多个快子系统与所述慢系统间的接口,并且在所述每个快子系统中建立时变戴维南等效电路,并且在所述慢系统中建立时变诺顿等效电路;以及获取模块,用于根据所述每个快子系统中建立的所述时变戴维南等效电路和所述慢系统中建立的所述时变诺顿等效电路得到接口参数,并通过并行求解所述每个快子系统和慢系统的等值模型对应的节点导纳方程,直到仿真结束,进而得到电力电子化电力系统的电磁暂态仿真结果,其中,所述获取模块包括第一获取单元,用于获取所述每个快子系统中时变戴维南等效电路的等效参数;第二获取单元,用于获取接口等值戴维南阻抗矩阵;修正单元,用于考虑多端口之间的耦合影响,修正所述每个快子系统在预设时间内的戴维南等效参数;第三获取单元,用于获取所述慢系统在预设时间内的诺顿等效参数。

5.根据权利要求4所述的电力电子化电力系统的多速率仿真装置,其特征在于,所述分网模块具体用于通过分网方法进行网络划分,其中,所述分网方法包括节点分裂法、长输电线解耦法、变压器分网法、支路切割法和戴维南诺顿等值分网法。

6.根据权利要求4所述的电力电子化电力系统的多速率仿真装置,其特征在于,所述慢系统由发电机、变压器、传输线、负荷组成,所述多个快子系统由新能源模块、柔性直流模块和高压直流模块组成。

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