【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电网调控，特别是涉及一种基于场路耦合仿真的配电网状态评估和调控方法及系统。
技术介绍
1、随着新型电力系统建设的不断深入，源网荷储的协同互动日益频繁，使配电系统形态结构和动态特性发生快速演变，为低压系统带来了新的问题与挑战。分布式电源和柔性负荷的大量接入，增加了配电系统的不确定性，电缆、变压器等设备的运行工况更加复杂，安全稳定运行的不利因素增多，对配电网控制与优化能力的要求更高。因此，需要考虑分布式电源或柔性负荷参与下的配电网特性评估和调控，也需要分析配电网中关键设备的电磁-温度-流体-结构-湿度等多物理场耦合特性，以提升配电网承载能力，支撑关键电气设备的状态评估和安全风险防范。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够给出有效柔性调控策略的基于场路耦合仿真的配电网状态评估和调控方法及系统。
2、第一方面，本申请提供了一种基于场路耦合仿真的配电网状态调控方法。该方法包括：
3、获取目标配电网仿真模型，所述目标配电网仿真模型包括配电网电磁暂态仿真模型和多物理场仿真模型，其中，所述配电网电磁暂态仿真模型是根据配电网拓扑和设备元件参数信息构建的，所述多物理场仿真模型是根据关键设备的温度特性构建的；
4、获取配电网中各节点的电气数据和温度场数据；
5、根据所述电气数据和所述温度场数据更新所述目标配电网仿真模型中各节点关键设备的参数，并利用场路耦合数字仿真引擎驱动电磁暂态仿真，得到配电网仿真结果，所述配电网仿真结
6、根据所述配电网仿真结果生成优化调控指令，并将所述优化调控指令下发至配电网中各调控设备。
7、在其中一个实施例中，所述配电网电磁暂态仿真模型是通过如下步骤得到的：
8、根据配电网的svg图以及对应的包含元件参数、元件连接关系的xml配置文件，获取配电网拓扑和设备元件参数信息；
9、根据配电网的svg图和xml配置文件中的连线关系，搭建出配电网电磁暂态仿真模型；
10、根据xml配置文件中的元件参数，补全配电网电磁暂态仿真模型中的参数。
11、在其中一个实施例中，所述多物理场仿真模型是通过如下步骤得到的：
12、根据关键设备的温度特性，得到参数关于温度的变化曲线；
13、根据参数关于温度的变化曲线，构建多物理场仿真模型。
14、在其中一个实施例中，所述获取配电网中各节点的电气数据和温度场数据，包括：
15、采用实时模式获取配电网中可调负荷节点的实时电气数据和实时温度场数据，所述可调负荷节点用于表征配电网中包括分布式电源或柔性负荷的节点；
16、采用离线数据获取配电网中传统负载节点的离线电气数据和离线温度场数据，所述传统负载节点用于表征配电网中不包括分布式电源和柔性负荷的节点。
17、在其中一个实施例中，所述利用场路耦合数据仿真引擎驱动电磁暂态仿真，包括：
18、根据所述实时电气数据获取所述可调负荷节点的实时状态数据，所述实时状态数据包括所述可调负荷节点的实时电压有效值、实时频率、实时有功功率和实时无功功率；
19、根据所述离线电气数据获取所述传统负载节点的历史状态数据，所述历史状态数据包括所述传统负载节点的历史电压有效值、历史频率、历史有功功率和历史无功功率；
20、根据所述实时状态数据和所述历史状态数据，通过潮流计算获得配电网中各节点的电压幅值和相角；
21、将各节点的电压幅值和相角作为电磁暂态仿真的初始值填入所述目标配电网仿真模型，利用所述场路耦合数据仿真引擎运行电磁暂态仿真，得到所述配电网仿真结果。
22、在其中一个实施例中，所述实时电气数据包括各可调负荷节点的三相电压和三相电流；
23、所述离线电气数据包括各传统负载节点的三相电压录波数据和三相电流录波数据。
24、在其中一个实施例中，根据所述实时电气数据获取所述可调负荷节点的实时状态数据，或，根据所述离线电气数据获取所述传统负载节点的历史状态数据，采用公式如下：
25、；
26、；
27、；
28、；
29、其中，t是周期，即1/额定频率；是通过锁相环求得电压频率的函数。
30、在其中一个实施例中，所述根据所述实时状态数据和所述历史状态数据，通过潮流计算获得配电网中各节点的电压幅值和相角，采用公式如下：
31、；
32、；
33、其中，下标i和j表示系统节点编号，n表示节点个数，为节点i的有功功率不平衡量，为节点i的注入有功功率，为节点i的流出有功功率，为节点i的电压有效值，为节点j的电压有效值，为节点i和节点j间的电导，为节点i的电压相角，为节点j的电压相角，为节点i和节点j间的电纳，为节点i的无功功率不平衡量，为节点i的注入无功功率，为节点i的流出无功功率，表示根据有功和无功功率求解节点电压和相角的函数。
34、在其中一个实施例中，所述根据所述配电网仿真结果生成优化调控指令，并将所述优化调控指令下发至配电网中各调控设备，包括：
35、根据可调负荷节点的实时状态数据以及配电网仿真结果，若检测到配电网某节点的电压出现波动，则将该节点连接的分布式储能断路器闭合，并向分布式储能发出无功调节指令，以使分布式储能为节点提供电压支撑，抑制电压变化；若检测到某节点的频率出现波动，则将该节点连接的分布式储能断路器闭合，并向分布式储能发出有功调节指令，以使分布式储能抑制频率变化。
36、第二方面，本申请还提供了一种基于场路耦合仿真的配电网状态评估和调控系统。该系统包括：
37、依次连接的量测系统、通信系统和云服务器，所述量测系统连接到配电网；
38、所述量测系统用于测量配电网中各节点的电气数据和温度场数据；
39、所述通信系统用于在所述配电网和所述云服务器间起通信作用；
40、所述云服务器中配置有场路耦合数字仿真引擎、目标配电网仿真模型和配电网特性评估和调控优化算法，所述目标配电网仿真模型包括配电网电磁暂态仿真模型与多物理场仿真模型，其中，所述配电网电磁暂态仿真模型根据配电网拓扑和参数信息搭建，所述多物理场仿真模型根据配电网中关键设备的温度特性搭建；
41、所述场路耦合数字仿真引擎为目标配电网仿真模型提供电磁暂态仿真计算能力和多物理场仿真计算能力，所述场路耦合数字仿真引擎接收通信系统传递的电气数据和温度场数据，根据电气数据和温度场数据更新关键设备的物理参数和配电网运行状态，并驱动电磁暂态仿真得到配电网仿真结果；
42、所述云服务器利用配电网特性评估和调控优化算法，根据所述配电网仿真结果生成优化调控指令，并将所述优化调控指令下发至配电网中各调控设备。
43、上述基于场路耦合仿真的配电网状态评估和调控方法及系统，获本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于场路耦合仿真的配电网状态评估和调控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电网电磁暂态仿真模型是通过如下步骤得到的：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多物理场仿真模型是通过如下步骤得到的：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取配电网中各节点的电气数据和温度场数据，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用场路耦合数据仿真引擎驱动电磁暂态仿真，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述实时电气数据包括各可调负荷节点的三相电压和三相电流；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述实时电气数据获取所述可调负荷节点的实时状态数据，或，根据所述离线电气数据获取所述传统负载节点的历史状态数据，采用公式如下：
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时状态数据和所述历史状态数据，通过潮流计算获得配电网中各节点的电压幅值和相角，采用公式如下：
9.根据权利要求5所述的
10.一种基于场路耦合仿真的配电网状态评估和调控系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1所述的方法，所述系统包括依次连接的量测系统、通信系统和云服务器，所述量测系统连接到配电网；
...【技术特征摘要】
1.一种基于场路耦合仿真的配电网状态评估和调控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电网电磁暂态仿真模型是通过如下步骤得到的：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多物理场仿真模型是通过如下步骤得到的：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取配电网中各节点的电气数据和温度场数据，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用场路耦合数据仿真引擎驱动电磁暂态仿真，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述实时电气数据包括各可调负荷节点的三相电压和三相电流；
7.根据权利要求6所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡冉，马楠，邓世聪，黄湛华，厉冰，陈昆，许志锋，陈晨，叶枫舒，陈家超，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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