基于超前计算的电磁机电暂态混合实时仿真接口交互方法

摘要

本发明是基于超前计算的电磁机电暂态混合实时仿真接口交互方法，属于电力系统暂态数字仿真技术领域。本发明在故障/大扰动发生时刻所在的交互步长内，通过增加超前计算，得到机电暂态系统等值的电压源形式的接口模型故障时刻初值，并交换到电磁暂态计算侧，作为故障发生前电磁暂态计算初值；同时，通过增加超前计算，得到电磁暂态系统等值的功率源形式的接口模型故障时刻初值，并发送至机电暂态计算侧，作为故障发生前机电暂态计算初值。经过以上超前计算方法，可在故障发生、切除和大扰动发生时刻，准确确定电磁暂态仿真与机电暂态仿真相互交换的等值模型参数和接口边界条件，消除仿真接口交互延迟，从而有效提高电磁机电暂态混合实时仿真的精确性。

主权项

基于超前计算的电磁机电暂态混合实时仿真接口交互方法，电磁机电暂态混合实时仿真系统包括模拟第一电力系统的电磁暂态仿真系统及模拟第二电力系统的机电暂态仿真系统，电磁暂态仿真系统与机电暂态仿真系统通过接口进程控制系统相互交换接口数据，其特征在于接口交互方法包括以下情况：1)非故障/大扰动发生时刻所在交互步长的计算为正常交互计算时序，具体包括如下步骤：11)电磁暂态仿真系统与机电暂态仿真系统相互交换接口数据；12)机电暂态仿真系统进行一个机电步长的计算，在T_‑1+ΔT时刻前计算完毕，准备好机电侧等值接口参数；其中T_‑1为故障/大扰动发生前一个机电暂态仿真系统步长时刻，ΔT为机电暂态仿真系统步长；13)外推至T_‑1+n×Δt时刻，机电侧接口等值参数由接口线程送至电磁暂态仿真系统；其中n为从T_‑1时刻开始计算的电磁暂态仿真系统步数，Δt为电磁暂态仿真系统步长；14)电磁暂态仿真系统读取机电侧接口数据，并计算一个交互步长内若干电磁暂态仿真系统步长，即求解T_‑1+n×Δt时刻模型解；15)电磁暂态仿真系统准备好该侧接口数据，通过接口线程发送至机电暂态仿真系统侧；重复13)～15)直至该交互步长结束；2)故障/大扰动发生时刻所在的交互步长的计算，设定故障/大扰动发生在T_0a时刻，设定故障发生的时间序列、故障信息均已知，将故障/大扰动发生时刻所在交互步长的计算分为两个阶段，分别为T_0a～T_0b和T_0b～T₁，其中T₁为故障/大扰动发生后一个机电暂态仿真系统步长时刻，T_0b为在该交互步长内，为了实现超前计算设置的仿真时刻点：21)T_0a时刻前，机电暂态仿真系统提前计算故障/大扰动情况下网络方程，估算故障时刻接口电压；22)在T_0a时刻，将上述故障时刻接口电压估算值发送至电磁暂态仿真系统侧；23)机电暂态仿真系统在T_0a～T_0b一个步长的时间内进入等待状态，不进行计算；24)电磁暂态仿真系统在T_0a～T_0b一个步长的时间内进行仿真计算，并在T_0b时刻，将该侧接口数据发送至机电暂态侧，第一阶段计算结束；25)T_0b时刻后电磁机电混合实时仿真进入正常交互计算时序，即进入第二阶段计算。