[发明专利]一种适于有源配电网动态仿真的滚动式随机投影积分方法

摘要

本发明的一种适于有源配电网动态仿真的滚动式随机投影积分方法，充分考虑了有源配电系统运行过程中的随机特性和多时间尺度特征，通过将确定性投影积分算法和混合随机数值积分算法结合，并融入滚动式多随机轨迹仿真的思想，对基于随机微分‑代数方程的有源配电系统动态仿真模型进行求解，并适于在系统故障或操作条件下的随机动态仿真计算。本发明方法与传统随机数值积分算法相比，具有近似的强收敛性和弱收敛性，并可以在相同的蒙特卡罗仿真次数下，大幅提高仿真计算效率，尤其适于含多种分布式电源和负荷的有源配电系统的随机运行模拟和分析计算。

主权项

1.一种适于有源配电网动态仿真的滚动式随机投影积分方法，其特征在于，包括如下步骤：1）读取待仿真的有源配电网的拓扑连接关系、元件参数、表征各随机扰动量的随机微分方程的参数以及仿真计算参数，所述的仿真计算参数包括：仿真终止时间T，仿真步长h，蒙特卡洛仿真总次数I，随机投影算法内部积分器的积分步数k，随机投影算法外部积分器步长倍数M，并设置仿真故障及操作事件，其中，小步长积分计算过程称为内部积分器，大步长投影积分过程称为外部积分器；2）设置当前仿真次数i= 1；3）设置滚动参数r = 0；4）设置当前随机投影算法内部积分器的积分步数s = 1；5）设置仿真时间t = t + h，采用随机投影算法内部积分器计算一个步长得到有源配电系统在该时刻的状态变量x(t)和代数变量y(t)，并设置当前随机投影算法内部积分器的积分步数s = s + 1；6）判断随机投影算法内部积分器的积分步数s是否大于k + r，是则进入下一步骤，否则返回步骤5）；7）设置随机投影算法外部积分器的积分步长H = Mh，设置仿真时间t = t + H，利用随机投影算法外部积分器得到系统在该时刻的状态变量和代数变量，并设置滚动参数r = r + 1；8）设置当前随机投影算法内部积分器的积分步数s = 1；9）设置仿真时间t = t + h，采用随机投影算法内部积分器计算一个步长得到有源配电系统本时刻的状态变量和代数变量，并设置当前随机投影算法内部积分器的积分步数s = s + 1；10）根据步骤1）设置的仿真故障及操作事件，判断系统在当前时刻是否存在故障或操作，若存在，即故障或操作事件的发生时间Tevent= t，则设置滚动参数r = r ‑ 1，并返回步骤4），否则进入下一步骤；11）判断随机投影算法内部积分器的积分步数s是否大于k ，是则进入下一步骤，否则返回步骤9）；12）根据步骤1）设置的仿真故障及操作事件，判断t ~ t + Mh时间内是否发生故障或操作，若发生，即t < Tevent < t + Mh，则进入步骤14），否则进入下一步骤；13）设置随机投影算法外部积分器的积分步长H = Mh，设置仿真时间t = t + H，利用随机投影算法外部积分器得到系统在该时刻的状态变量和代数变量，转到步骤15）；14）设置随机投影算法外部积分器的积分步长H = Tevent ‑ t，设置仿真时间t = Tevent，利用随机投影算法外部积分器得到故障或操作发生前系统的状态变量和代数变量；15）判断仿真时间t是否达到仿真终止时间T，若t = T，则第i次仿真结束，设置i = i + 1，并判断此时滚动参数r是否等于k + M，若等于，则设置r = 0；若t ≠ T，则返回步骤8），依据步骤8）至15）反复进行直至第i次仿真结束；16）判断当前仿真次数是否大于蒙特卡洛仿真总次数，若大于，即i > I，则仿真结束，否则返回步骤4），依据步骤4）至16）反复进行直至仿真结束。