[发明专利]一种大规模电网电磁暂态自动建模的分网解耦方法及系统

说明书

本发明提出了一种大规模电网电磁暂态自动建模的分网解耦方法及系统，属于大规模电网技术领域。本发明方法包括：确定类型选择规则，对交流线路电磁暂态建模类型进行自动设定；列出目标电网的所有交流线路信息，并提供类型选择菜单；根据目标电网结构选择适当位置的输电线路作为解耦元件，并在交流线路列表中对相应输电线路的类型进行修改，以实现电网解耦；根据自动设定的线路类型和使用者修改的线路类型，自动生成线路元件电磁暂态模型。本发明通过解耦线路模型的自动生成，消除了人工修改电磁暂态模型的工作，大大提高了电磁暂态仿真研究的工作效率。

技术领域

本发明涉及大规模电网技术领域，并且更具体地，涉及一种大规模电网电磁暂态自动建模的分网解耦方法及系统。

背景技术

随着我国经济社会的迅速发展进步，能源安全、气候变化、可持续发展已经成为我国经济社会发展的重大战略问题。为了适应经济社会发展，近年来国家电网公司持续推动特高压电网的快速发展，从而国家电网主网架呈现出交直流混联的显著特征。

电磁暂态仿真是一种对交直流电网运行特性仿真较为准确的技术手段，但对于大规模交直流电网的电磁暂态仿真，其仿真模型搭建是一项艰巨的任务。传统的人工手动建模的方式，耗用人员多、时间长，流程繁琐，工作量大，且容易出错。对于通常的一个区域电网仿真项目，建模工作约占整个项目工作量的60％～80％，极大的影响了电磁暂态仿真研究的仿真规模和效率。为了提高电磁暂态仿真分析的工作效率，开发一种自动建模工具成为一种必然，通过自动建模工具可以实现将机电暂态电网数据自动生成为对应的电磁暂态模型，极大提高电磁暂态仿真研究的规模和效率。

受仿真算法限制，电磁暂态仿真耗用计算资源多，因此在大规模电网的电磁暂态仿真研究中必须进行电网解耦操作，以实现仿真计算的并行，来提高仿真计算效率。所谓电网解耦指的是通过具备解耦功能的电网元件将大电网拆分为多个可以并行计算的任务，任务之间通过实时的信号交互实现联合仿真。通常的具备解耦功能的电网元件包括采用分布参数模型的输电线路元件以及电磁暂态程序中所开发的特定解耦元件。

使用者根据目标电网拓扑结构提出适当的解耦方案，即选择适当位置的输电线路采用分布参数模型进行建模或采用电磁暂态程序中所开发的特定解耦元件进行建模，以实现电网解耦。使用者所提出的解耦方案是否适当，需要反复通过实时仿真校核与修正。这种手动修改解耦元件类型和参数的操作，既繁琐又容易出错；并且当采用自动建模方法进行电磁暂态建模时，每自动生成一次电磁暂态模型，就需要使用者重新按照解耦方案修正一次电网模型，大大增加了使用者的重复工作。

发明内容

针对上述问题本发明提出了一种大规模电网电磁暂态自动建模的分网解耦方法，本发明方法包括：

确定类型选择规则，对交流线路电磁暂态建模类型进行自动设定；

列出目标电网的所有交流线路信息，并提供类型选择菜单；

根据目标电网结构选择适当位置的输电线路作为解耦元件，并在交流线路列表中对相应输电线路的类型进行修改，以实现电网解耦；

根据自动设定的线路类型和使用者修改的线路类型，自动生成相应的线路元件电磁暂态模型。

可选的，确定类型选择规则，对交流线路电磁暂态建模类型进行自动设定，包括：

读取目标大规模电网中交流线路的机电暂态参数，获取输电线路长度l，正序和零序单位长度电感值L1、L0，正序和零序单位长度电容值C1和C0信息；

根据公式1 Tline1＝l*SQRT(L1*C1)，Tline0＝l*SQRT(L0*C0)，计算交流线路中电气信号的传输时间Tline1和Tline0；

将交流线路中电气信号的传输时间Tline1和Tline0和电磁暂态仿真步长Tstep进行比较：