【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统仿真，尤其涉及一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备。
技术介绍
1、电力系统仿真是指通过计算机模拟电力系统运行的过程，得到电力系统动态响应过程中各种参数的变化情况，得到的仿真各种参数对电力系统的稳定性、可靠性、安全性等进行评估和优化。电力系统仿真包括电网稳定性仿真、短路分析、负载仿真、电力系统优化等。从仿真实时性角度分为实时仿真和非实时仿真，rtds为实时仿真，采用机电暂态程序或pscad等电磁暂态程序开展的仿真一般为非实时仿真。
2、实时仿真可以尽可能的模拟实际运行工况，反映设备的运行实际情况，但受硬件数量约束无法开展大规模精细化仿真，需要将大电网等值简化处理，且硬件设备价格昂贵。
3、非实时仿真仅需一台普通的电脑配置相关仿真软件即可开展，但无法准确反映实际电网运行中设备的情况。非实时仿真包括机电暂态仿真和电磁暂态仿真，机电暂态仿真的仿真速度较快，适用于传统交流大电网仿真，对直流等电力电子设备仿真的计算精度较低；电磁暂态仿真通过数学建模来模拟器件的响应，精度较高，但仿真速度较慢，在大电网仿真中一般模拟直流、风电等电力电子元件，对交流电网进行等值处理。
4、在交直流大电网仿真中，为提高仿真精度和速度，采用机电与电磁混合仿真，机电暂态程序仿真交流电网，电磁暂态程序模拟直流输电系统，一定程度上可以提高仿真精度和仿真速度，弥补两者的缺点。实际大电网中，稳定控制装置参与电网故障后的紧急控制，在每个发电厂、变电站、负荷侧都有配置，而在机电或电磁暂态仿真中都没有参与精确
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备，用于解决现有电力系统仿真模型没有加入稳定控制系统建模，其模型对具有稳定控制的电力系统机型仿真存在仿真速度慢且仿真结果偏差大的技术问题。
2、为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
3、一方面，提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，包括：
4、仿真层，用于采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟；
5、采样及执行层，与所述仿真层连接并用于采集所述仿真层中进行仿真每一仿真步长的电网参数状态量，以及将所述电网参数状态量传送至主控层；
6、主控层，与所述采样及执行层连接并用于通过主控层的稳定控制装置对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令；以及根据所述执行指令将所述功率调整目标值传送至所述仿真层；
7、其中，所述暂态仿真平台包括机电暂态模型和与所述机电暂态模型连接的电磁暂态模型。
8、优选地，对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令的内容包括：
9、对所述电网参数状态量进行解析，得到解析数据；
10、从所述解析数据中获取采样周期、交流线路数量、交流线路的采样有功功率、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量；根据所述交流线路数量和交流线路的采样有功功率计算，得到总线路有功功率；
11、将所述总线路有功功率与有功功率阈值对比，确定触发标记值；根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到当前时步的功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令。
12、优选地，根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令包括：
13、若所述触发标记值为1，在第一时间内根据每一次采集的所述电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均大于有功功率阈值，则根据所述第一时间、所述采样周期、所述交流线路数量、所述总线路有功功率、所述触发标记值、所述参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量采用功率目标计算公式计算，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发直流功率调整的执行指令；
14、若所述触发标记值为0，在第二时间内根据每一次采集的所述电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均不大于有功功率阈值，则所述功率调整目标值为0且所述主控层向所述仿真层下发直流功率不调整的执行指令；
15、其中，所述功率目标计算公式为：
16、
17、
18、式中，tc为采样周期，t1为第一时间，k为采样次数，c[k]为触发标记值，pi(k)为第k采样第i条交流线路的采样有功功率，n为交流线路数量，p1为有功功率阈值，δpj(k)为第j回直流在第k次的功率调整目标值，m为参与功率调整的直流数量，m为不为0的自然数，pdcn(j)为第j回直流的直流功率额定容量，cj为第j回直流的常量。
19、优选地，所述仿真层还用于根据所述功率调整目标值和直流功率调整的所述执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；得到所述直流功率控制量的内容包括：
20、从所述解析数据提取此次功率调整当前仿真时步的直流功率和直流功率额定容量；
21、根据当前仿真步长的所述直流功率、所述直流功率额定容量和所述功率调整目标值采用功率调整公式计算，得到仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；
22、其中，所述功率调整公式为：
23、
24、式中，pdcn(j)为第j回直流的直流功率额定容量，δpj(k)为第j回直流在第k次的功率调整目标值，pdcj(k)为仿真模拟下一仿真步长的第j回直流功率控制量，pj(k-1)第j回直流在k-1次采样的直流功率。
25、优选地，所述采样及执行层还用于将所述电网参数状态量以报文形式传送至所述主控层。
26、又一方面，提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法，包括以下步骤：
27、采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟，并采集仿真模拟的每一仿真步长的电网参数状态量；
28、对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令；
29、根据直流功率调整的所述执行指令按所述功率调整目标值调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；
30、其中，所述暂态仿真平台包括机电暂态模型和与所述机电暂态模型连接的电磁暂态模型。
31、优选地，对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令包括：
32、对所述电网参数状态量进行解析，得到解析数据；
33、从所述解析数据中获取采样周期、交流线路数量、交流线路的采样有功功率、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量；根据所述交流线路数量和交流线路的采样有功功率计算，得到总线路有功功率；
34、将所述总线路有功功率与有功功率阈值对比，确定触发标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令的内容包括：
3.根据权利要求2所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令包括：
4.根据权利要求2所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，所述仿真层还用于根据所述功率调整目标值和直流功率调整的所述执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；得到所述直流功率控制量的内容包括：
5.根据权利要求1所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，所述采样及执行层还用于将所述电网参数状态量以报文形式传送至所述主控层。
6.一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的非实时仿真
8.根据权利要求7所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法，其特征在于，根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到功率调整目标值且发送执行指令包括：
9.根据权利要求7所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法，其特征在于，根据所述功率调整目标值和直流功率调整的所述执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量之前，根据所述功率调整目标值计算所述直流功率控制量的内容包括：
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
...【技术特征摘要】
1.一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令的内容包括：
3.根据权利要求2所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令包括：
4.根据权利要求2所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，所述仿真层还用于根据所述功率调整目标值和直流功率调整的所述执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；得到所述直流功率控制量的内容包括：
5.根据权利要求1所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，其特征在于，所述采样及执行层...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄东启，易杨，周挺辉，林建熙，朱泽翔，王延纬，付超，樊玮，周保荣，秦颖婕，姚文峰，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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