[发明专利]一种储能暂态模型的机电-电磁混合故障预测方法及系统

说明书

本发明提供一种储能暂态模型的机电‑电磁混合故障预测方法及系统，从大电网信息系统获取电力系统网架结构、设备拓扑关系、电力系统实时运行参数，形成机电模型，同时，建立设计精细的含有储能模块的电磁模型，通过电磁‑机电智能接口与机电模型耦合，实现针对大电网运行情况的实时仿真，实现了基于储能模型的电磁侧仿真、引入实时电网数据、混合仿真结果校验和故障预测等分析功能，为电力系统优化运行策略及故障预测提供依据。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种储能暂态模型的 机电-电磁混合故障预测方法及系统。

背景技术

随着区域电网之间互联的增加使得电网规模变得越来越大，大量 的如分布式可再生能源发电设备、储能设备等接入到电网中，使得电 力系统的强非线性特性日益突出。电力系统发展的新趋势对于仿真提 出了更高的要求。接入了大规模电力电子设备的电力系统仿真要求在 仿真过程中既可以仿真大规模互联网络的机电暂态过程也可以模拟 局部快速变化的电力电子装置的电磁暂态过程；其次还可以准确的仿 真局部电网间、大区域和局部系统的交互作用。

传统针对电力系统的仿真主要有两种方案：若采用电磁暂态仿真， 则仿真规模通常会受到限制，电网的大部分区域需要等值简化才能进 行全网络的电磁暂态计算，将导致仿真结果无法准确描述被等值网络 的暂态特性；若采用机电暂态仿真，忽略了电力电子器件的快速动态 过程，不能准确的模拟系统中局部快速变化的过程。

常规电磁模型未充分考虑储能模型因不同类型、不同运行条件而 给大电网带来的影响，导致仿真并未满足实时性、精确性的要求。

传统混合仿真多使用算例或局限性强的数据，为人工制定的各种 运行方式数据，基于预想运行工况进行仿真，不能充分反映大电网的 实际情况，无法为电网的安全高效运行提供有力的的数据决策支撑。

传统混合仿真由于传感设备故障或模型精度不足等多种原因，导 致混合仿真运算结果有误，目前并没有针对仿真结果的、有效的校验 方法。

发明内容

本发明提供一种储能暂态模型的机电-电磁混合故障预测方法及 系统，从大电网信息系统获取电力系统网架结构、设备拓扑关系、电 力系统实时运行参数，形成机电模型，同时，建立设计精细的含有储 能模块的电磁模型，通过电磁-机电智能接口与机电模型耦合，实现 针对大电网运行情况的实时仿真，为电力系统优化运行策略及故障预 测提供依据。

本发明第一方面提供一种储能暂态模型的机电-电磁混合故障预 测方法，包括：

获取大电网平台提供的电力数据，并对所述电力数据进行清洗及 设置标签；其中，所述电力数据包括：电力系统网架结构数据、设备 拓扑关系数据、电力系统实时运行数据；

对清洗后的电力系统实时运行数据进行解析及运算得到电力系 统解析运算数据，并根据电力系统网架结构数据及设备拓扑关系数据 建立机电仿真模型；

根据大电网平台的直流系统建立电磁仿真模型；

通过智能分网接口耦合所述机电仿真模型及所述电磁仿真模型 得到联合模型，并根据所述电力系统解析运算数据对所述联合模型进 行参数设置；

通过所述联合模型进行仿真试验，得到仿真数据，并将仿真数据 进行校验，将校验成功的仿真数据进行故障预测及故障分析。

进一步地，所述将校验成功的仿真数据进行故障预测及故障分析 之后，还包括：

对具有故障风险的仿真结果进行可视化展示，并针对故障风险的 仿真结果中的风险类型和地理位置信息，构建故障恢复模型，实现针 对故障的迅速响应；

对稳态运行的仿真结果进行量化的可视化展示，并根据所述稳态 运行的仿真结果制定及优化当前大电网的运行方案，实现对大电网潮 流分布的实时跟随。