一种基于改进投影积分算法的有源配电系统动态仿真方法

摘要

一种基于改进投影积分算法的有源配电系统动态仿真方法：输入有源配电系统算例潮流数据、动态元件数据以及故障及操作设置信息，设置仿真参数；根据系统算例参数和动态数据形成全系统节点导纳矩阵；仿真初始化计算；设置仿真时间t=0；设置积分步数s=1；作t_n～t_n+1时段计算；判断系统是否发生故障或操作；判断仿真时间t是否大于设置时间T；判断改进投影积分算法内部积分步数s是否大于设置步数k+1；判断未来Mh时间内是否存在故障或操作；设置仿真时间t=t+Mh；执行改进投影积分算法的外部积分器校正步；判断仿真时间t是否达到仿真设置时间T。本发明的方法数值精度高、数值稳定性好、计算效率高、适用于具有刚性特征的有源配电系统动态仿真。

主权项

一种基于改进投影积分算法的有源配电系统动态仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：1）输入有源配电系统算例潮流数据、动态元件数据以及故障及操作设置信息，设置仿真参数；2）根据系统算例参数和动态数据形成全系统节点导纳矩阵，其中包括系统节点导纳矩阵和并入动态元件的节点导纳矩阵，并重新进行潮流校核；3）对系统中的动态元件进行仿真初始化计算；4）设置仿真时间t=0；5）设置当前改进投影积分算法内部积分器的积分步数s=1；6）作t_n～t_n+1时段计算，设置仿真时间t=t+h，h为仿真步长，采用改进投影积分算法内部积分器对有源配电系统模型积分一个步长得到t_n+1时刻系统状态变量和代数变量，然后设置内部积分器的积分步数s=s+1，内部积分器采用显式交替求解方法对微分‑代数方程组进行求解，对其中的微分方程求解则采用显式四阶龙格‑库塔法；7）根据步骤1）输入的故障及操作设置信息判断系统是否发生故障或操作，若发生，则返回步骤5），否则进入下一步骤；8）判断仿真时间t是否大于设置时间T，若仿真时间t大于设置时间T，则仿真结束，否则进入下一步骤；9）判断改进投影积分算法内部积分步数s是否大于设置步数k+1，若不大于，则返回步骤6），否则进入下一步骤；10）根据步骤1）输入的故障及操作设置信息判断未来Mh时间内是否存在故障或操作，若存在，则返回步骤5），否则进入下一步骤；11）设置仿真时间t=t+Mh，执行改进投影积分算法的外部积分器预测步，根据内部积分器得到的x(t_n+k+1)的值，利用前向欧拉法得到t_n+k+1+M时刻系统状态变量的预测值x⁽⁰⁾(t_n+k+1+M)，步长为内部积分器积分步长的M倍，迭代求解代数方程g(x⁽⁰⁾(t_n+k+1+M),y⁽⁰⁾(t_n+k+1+M))=0得到代数变量y⁽⁰⁾(t_n+k+1+M)；12）执行改进投影积分算法的外部积分器校正步，对预测值x⁽⁰⁾(t_n+k+1+M)进行校正得到t_n+k+1+M时刻的系统状态变量x(t_n+k+1+M)，迭代求解代数方程g(x(t_n+k+1+M),y(t_n+k+1+M))=0得到代数变量y(t_n+k+1+M)，改进投影积分算法外部积分器计算结束；13）判断仿真时间t是否达到仿真设置时间T，若达到，则仿真结束，否则返回步骤5），依此反复进行直至仿真结束。