电力系统混合实时仿真中接口功率的初始自校正计算方法

摘要

本发明涉及一种电力系统混合实时仿真中接口功率的初始自校正计算方法，属于交直流电网数字仿真技术领域。在混合仿真每个电磁暂态仿真步长，通过电磁暂态侧和机电暂态侧分网接口处的三序电压、三序电流计算出三序功率，利用正序无功功率与参考功率的比较求取偏差，经积分环节后输出分网接口三序电流的相位修正量，并采用阈值判断确定稳态时的修正量，以修正分网接口处三序电流与三序电压相量夹角的偏差，实现接口功率初始自校正的计算。本发明方法易于实现，可减少调节时间，提高系统的快速性和稳定性，是解决当前混合仿真中接口功率计算不准确问题的实用方法。同时，该方法计算量相对较小，适合于实时仿真。

主权项

一种电力系统混合实时仿真中接口功率的初始自校正计算方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)在电力系统混合实时仿真每个电磁暂态仿真步长，电磁暂态侧从机电暂态侧获取分网接口基波的三序电压(2)在每个电磁暂态仿真步长，测量电磁暂态侧注入分网接口母线的三相瞬时电流I_if,abc(t)，经过均方根值计算，得到电磁暂态侧分网接口母线每相电流瞬时值的基波相量的幅值，并利用离散傅里叶变换，计算得到电磁暂态侧分网接口母线每相电流瞬时值的基波相量的相位，从而得到电磁暂态侧分网接口母线每相电流瞬时值的基波相量(3)对电磁暂态侧分网接口母线每相电流瞬时值的基波相量进行三相相量向三序量的转化，得到电磁暂态侧分网接口母线的三序电流(4)测量电力系统电磁暂态侧在分网接口处的稳态有功功率P_RER和稳态无功功率Q_RER；(5)对电磁暂态侧分网接口母线的三序电流进行相位补偿，得到相位补偿后的三序电流${\stackrel{·}{I}}_{if,120}^{\prime }={\stackrel{·}{I}}_{if,120}.e^{-j\Delta \delta }$其中e为自然对数的底，j为虚数单位，δ为电磁暂态侧分网接口母线的三序电流与分网接口基波的三序电压的夹角，Δδ为夹角δ的修正量，初始化时，取Δδ＝0；(6)根据上述相位补偿后的三序电流和分网接口基波的三序电压利用三相交流电路复功率计算方法，得到电磁暂态侧分网接口处的三序功率${\stackrel{·}{S}}_{if,120}\sqrt{3}.{\stackrel{·}{U}}_{if,120}.{{\stackrel{*}{I}}^{\prime }}_{if,120}=P_{if,120}+{\mathrm{jQ}}_{if,120}$其中：P_if,120为三序有功功率，包括正序有功功率P_if,1、负序有功功率P_if,2和零序有功功率P_if,0；Q_if,120为三序无功功率，包括正序无功功率Q_if,1、负序无功功率Q_if,2和零序无功功率Q_if,0；(7)将电力系统电磁暂态侧在分网接口处的稳态无功功率Q_RER作为参考功率，与步骤(6)计算得到的正序无功功率Q_if,1进行比较，得到偏差ΔQ；(8)对步骤(7)的偏差ΔQ经积分环节后，得到电磁暂态侧分网接口母线的三序电流${\stackrel{·}{I}}_{if,120}$与分网接口基波的三序电压的夹角δ的修正量Δδ：$\Delta \delta =\frac{K}{T·s}·\Delta Q$其中s为拉普拉斯变换的因子，K为衰减系数，K的取值范围为0.1～0.001，T为时间常数，T取值为1.0秒；(9)设定一个偏差ΔQ的阈值，将步骤(7)的偏差ΔQ的绝对值与阈值比较，若|ΔQ|大于或等于阈值，进入下一电磁暂态仿真步长的计算，重复步骤(1)‑(9)；若|ΔQ|小于阈值，则将修正量Δδ记为稳态修正量Δδ₀，重复步骤(1)‑(6)，进行电力系统混合实时仿真中接口功率的计算，功率计算中取Δδ＝Δδ₀。