一种大电网的电磁/机电暂态混合仿真平启动方法

摘要

本发明涉及一种大电网的电磁/机电暂态混合仿真平启动方法，属于大网电数字仿真技术领域。首先混合仿真的机电暂态侧在分网接口处用功率源等值第一子网；根据目标稳定状态，设定第二子网的潮流模型，第二子网进入目标稳定状态；电磁暂态侧在分网接口处用电压源等值第二子网，使第一子网进入第一稳定状态；将小内阻电压源并联到第一子网的发电机的机端，通过混合仿真的电磁暂态侧仿真计算，得到其输出功率。在电磁暂态侧第一子网的仿真计算中消除该小内阻电压源的输出功率，启动混合仿真计算。本发明的平启动方法，保证混合仿真两侧闭环启动后能够快速平稳进入目标稳定状态，使大电网电磁/机电暂态混合仿真精确初始化和快速平启动更加便捷有效。

主权项

一种大电网的电磁/机电暂态混合仿真平启动方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)在大电网的分网接口处，将大电网划分为第一子网和第二子网，将第一子网放入混合仿真系统的电磁暂态侧，将第二子网放入电网混合仿真系统的机电暂态侧；(2)建立大电网的稳态潮流模型，通过计算，得到大电网的初始稳定状态，将该初始稳定状态作为电磁/机电暂态混合仿真的目标稳定状态；(3)混合仿真的机电暂态侧在分网接口处用功率源等值第一子网；根据目标稳定状态，设定第二子网的潮流模型，并使第二子网初始化，第二子网进入目标稳定状态；(4)混合仿真的电磁暂态侧在分网接口处用电压源等值第二子网，根据目标稳定状态，对第一子网的发电机和负荷进行初始化设定，并使第一子网初始化，第一子网进入第一稳定状态；(5)将小内阻电压源并联到第一子网的发电机的机端，小内阻电压源的电压幅值和相角根据目标稳定状态设定，通过混合仿真的电磁暂态侧仿真计算，得到小内阻电压源的输出功率，包括有功功率ΔP和无功功率ΔQ，在电磁暂态侧第一子网的仿真计算中消除该小内阻电压源的输出功率，包括以下步骤：(5‑1)对第一子网发电机调速器的输出机械转矩Tm0和第一子网发电机励磁器的输出励磁电压Efd0进行调制，调制量由下式计算： ΔT m = K T 1 + T T s ΔP , ΔE fd = K E 1 + T E s ΔQ 其中，KT的取值范围为0.03～0.05，TT的取值为2秒，KE的取值为0.001，TE的取值为0.2秒；在Tm0和Efd0上叠加调制量ΔTm和ΔEfd，得到输入第一子网发电机的调速控制量Tm和励磁控制量Efd；(5‑2)设定一个发电机送入大电网的功率误差阈值，将小内阻电压源的输出功率与功率误差阈值进行比较，若小内阻电压源的输出功率小于功率误差阈值，则小内阻电压源切换到该小内阻电压源的诺顿等值电流源，若小内阻电压源的输出功率等于或大于功率误差阈值，则继续进行步骤(5‑1)；(5‑3)设定一个诺顿等值电流源的目标电流值，将诺顿等值电流源的输出电流与该目标电流值进行比较，若诺顿等值电流源的输出电流小于目标电流值，则切除该诺顿等值电流源，若诺顿等值电流源的输出电流大于或等于目标电流值，则减小诺顿等值电流源的输出电流，重复本步骤，直到诺顿等值电流源的输出电流小于该目标电流值；(5‑4)在大电网的分网接口处并联补偿电容或补偿电感，补偿电容或补偿电感的电抗值Xcmp通过下式计算： X cmp = ΔQ if U if 2 其中ΔQif为大电网的分网接口处母线无功功率误差，等于电磁暂态侧仿真计算所得大电网分网接口处母线的当前注入无功功率与上述目标稳定状态中大电网分网接口处母线的注入无功功率之间的差值；Uif为上述目标稳定状态中大电网分网接口处母线的电压幅值；(6)启动混合仿真计算。