【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，具体是基于helics的主配网动态联合仿真方法。
技术介绍
1、随着社会的发展，分布式资源(der)越来越广泛地渗透到配电网中，这引起了配电系统和输电系统运营商对监测和控制数百万分布式能源的极大兴趣。大多数分布式资源具有很高的可调度性和灵活性，对于维持电力平衡和确保电力系统的安全稳定运行起着重要作用。然而，分布式资源具有随机性强、惯性低等特点。因此，为了解决大量分布式资源并入电网后可能对区域电压或系统频率产生不利影响的问题，从保障电力系统的稳定性和可靠性出发，需要对分布式资源接入后的主配网系统展开研究。
2、传统的方法往往忽视配网层，将分布式资源直接等效为主网节点，而不考虑配网的复杂架构和动态特性，无法准确模拟主配网之间的真实潮流分布。本专利技术旨在构建主配网动态联合仿真平台，研究主配网动态联合仿真方法，以验证考虑配网影响的必要性，并更全面、真实地模拟大量分散异构分布式资源并网对主网和配网系统的影响。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于helics的主配网动态联合仿真方法，解决了传统方法将分布式资源直接等效为主网节点，无法准确模拟主配网之间的真实潮流分布的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
3、本专利技术是基于helics的主配网动态联合仿真方法，包括如下操作：
4、利用helics平台为控制中心、主网和配网建立联邦，建立用于记录仿真信息的日志，获取包
5、在控制中心、主网、配网中分别设置初始时间和时间间隔，并等待helics平台根据设置的初始时间和时间间隔对控制中心、主网、配网进行协调，使控制中心与主网、配网保持时间同步，并进行联合仿真，其中联合仿真包括：
6、进行一次调频和二次调频；进行主配网与控制中心之间数据的发布与订阅，配网向控制中心发布可用负荷余量，向主网发送功率，主网发布每个配网的电压与相角，实现主配网间联合仿真。
7、本专利技术的进一步改进在于：利用helics平台为控制中心、主网和配网建立联邦，建立日志用于记录仿真信息，获取包括时间、电压、功率、相角、频率的具体信息，具体包括：
8、清理helics平台的联邦成员，注册与初始化联邦，包括分别在控制中心脚本、主网脚本、配网脚本中通过读取json文件为控制中心、主网、配网建立联邦，建立日志用于记录仿真信息，获取包括时间、电压、功率、相角、频率的具体信息。
9、本专利技术的进一步改进在于：主网与配网运行单个子系统的仿真实例。
10、本专利技术的进一步改进在于：一次调频采用下垂控制，当频率偏差大于一次调频死带时，则分布式资源改变有功功率输出，分布式资源额外的功率输出为：
11、
12、其中，f0为参考频率，dbuf为过低频，dbof为过频死带，ddn为频率下降增益，pdrp为分布式资源额外的功率输出，f为测量得出的系统频率；
13、频率偏差超过设定值时标志为出现频率偏差的位置，启动二次调频，频率偏差小于阈值标志为一次调频的结束点位。
14、本专利技术的进一步改进在于：二次调频由控制中心通过自动发电控制计算区域控制误差实现，区域控制误差的计算表达式为：
15、ace＝10b×(f-f0)
16、其中，b为频率偏置，ace为区域控制误差；
17、采用比例积分控制对区域控制误差进行计算，表达式为：
18、u(t)＝-kpace-ki
19、其中，u(t)为二次调频指令，kp、ki为agc pi控制器系数。
20、本专利技术的进一步改进在于：进行主配网与控制中心之间数据的发布与订阅，具体包括：
21、控制中心发布二次调频指令，订阅来自配网的可用负荷余量和来自主网的频率；主网发布每个配网的电压、相角与频率，订阅来自控制中心的二次调频指令和来自配网的有功功率；配网发布有功功率和可用负荷余量，订阅来自控制中心的二次调频指令和来自主网的电压与相角；
22、在配网中设置基准电压与相角以进行初始化，读取配网负荷值；设置一个日志，用于查看仿真过程中的数据与信息；计算三个相位的有功和无功功率，转化为复数，利用helics函数发给主网；
23、在主网中初始化有功功率与无功功率的比例与阻性负荷参数，运行潮流计算；
24、在配网中调用load_read()函数读取当前负荷数据，即配网负荷值，存储在helics平台中的now字典中，求和得到可用负荷余量，利用helics函数发布到控制中心；
25、控制中心订阅来自配网的可用负荷余量后再次发布二次调频指令到helics平台，主网订阅数据来自控制中心的二次调频指令和来自配网的有功功率后，更新每个配网的电压、相角与频率，再次发布到helics平台，配网订阅来自控制中心的二次调频指令和来自主网的电压与相角后，更新有功功率和可用负荷余量，再次发布到helics平台。
26、本专利技术的有益效果是：本专利技术基于开源的输配电仿真工具andes(主网andes)和opendss(主网andes)、开源信息物理协同仿真框架helics平台搭建了一个高效的主配网动态联合仿真框架；设计了大规模主配网联合仿真仿真框架的开发流程，能够较高效、低成本地运行；全面、真实地模拟了主配网间的潮流分布，具有可拓展性，未来可以模拟分布式资源并网对主网和配网系统的影响。
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1.基于HELICS的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：包括如下操作：
2.根据权利要求1所述的基于HELICS的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：所述利用HELICS平台为控制中心、主网和配网建立联邦，建立日志用于记录仿真信息，获取包括时间、电压、功率、相角、频率的具体信息，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于HELICS的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：所述主网与配网运行单个子系统的仿真实例。
4.根据权利要求1所述的基于HELICS的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：所述一次调频采用下垂控制，当频率偏差大于一次调频死带时，则分布式资源改变有功功率输出，分布式资源额外的功率输出为：
5.根据权利要求4所述的基于HELICS的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：所述二次调频由控制中心通过自动发电控制计算区域控制误差实现，区域控制误差的计算表达式为：
6.根据权利要求1所述的基于HELICS的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：所述进行主配网与控制中心之间数据的发布与订阅，具体包括：
【技术特征摘要】
1.基于helics的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：包括如下操作：
2.根据权利要求1所述的基于helics的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：所述利用helics平台为控制中心、主网和配网建立联邦，建立日志用于记录仿真信息，获取包括时间、电压、功率、相角、频率的具体信息，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于helics的主配网动态联合仿真方法，其特征在于：所述主网与配网运行单个子系统的仿真实例。
4.根据权利要求1所述的基于heli...
【专利技术属性】
技术研发人员：王甜甜，胡秦然，张远实，陈梦彤，
申请(专利权)人：东南大学溧阳研究院，
类型：发明
国别省市：
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