基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法与流程

技术特征：
1.基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、确定有源配电网并行仿真分网位置，并根据分网位置所在线路参数，计算其bergeron等值线路模型；步骤二、利用参与分网线路的bergeron等值线路模型相关参数，修改网络方程，实现基于传输线路解耦模型的有源配电网解耦；步骤三、利用emtp算法，进行t时长的仿真，设定系统仿真步长后，emtp程序以这一仿真步长逐步求解状态空间方程；解耦后的各子系统独立进行电磁暂态仿真运算，获取系统的状态变量；步骤四、实现同步等待过程，即各子系统完成单步emtp计算后，等待其他子系统完成计算；步骤五、同步等待结束，各子系统开始仿真接口间的数据交互，完成后回到步骤三，进入下一步长的计算，否则计算结束。2.根据权利要求1所述的基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法，其特征在于，所述步骤一具体为：(1)基于有源配电网架空线路分布，将传统交流电网与含高频器件的分布式电源系统分开，确定有源配电网并行仿真分网位置；(2)bergeron线路模型参数计算由单导线的偏微分方程：其中，r、l为单位长度线路的电阻、电感，g、c为单位长度线路的对地电导，电容；x是从线路的一端k到微分单元dx的距离，x的正方向与电流i的正方向相同，u，i是x和时间t的函数；假设线路为无损线路，对上式分别对x取偏导数，其通解的形式为：其中，z
c
是线路波阻抗，v为波速度；得到bergeron线路模型参数计算表达式：其中，τ为线路传输延时；
(3)采用集总电阻表示有损线路：其中，z
*
为有损模型等值阻抗；(4)引入线性插值算法求出(t-τ)时刻的仿真结果，即(t-τ)时刻历史项电流为：3.根据权利要求1所述的基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法，其特征在于，所述步骤二具体为：(1)根据待解耦线路解耦模型参数，搭建解耦模型；(2)用解耦模型替换原网络方程中的线路模型；(3)原网络方程分解成几个相对独立计算的方程，系统实现解耦。4.根据权利要求1所述的基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法，其特征在于，所述步骤三具体为：(1)计算各子系统历史项电流源i
h
；(2)计算各子系统状态方程诸如电流列向量i
inj
；(3)求解各子系统状态空间方程：v
n
＝y-1
i
inj
(4)计算各子系统各节点电压电流等状态量v
b
、i
b
；(5)根据开关动作，更新各子系统导纳矩阵y-1
。5.根据权利要求1所述的基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法，其特征在于，所述步骤四具体为：(1)选取与配电网变电站直接相连的交流子系统作为协调分区；(2)各子系统完成单步计算后通过仿真接口向协调分区发送相关信号；(3)所有子系统均向协调分区发送信号后，系统完成同步，进行下一步工作。
6.根据权利要求1所述的基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法，其特征在于，所述步骤五具体为：(1)各交互接口将当前仿真步长所得仿真结果通过交互接口传递至对侧；(2)接口采用并行交互时序，即两侧网络均采用对侧网络上一个仿真步长的计算结果；(3)接口处数据交互完成后，仿真程序回到步骤三，子网络可各自独立进入下一步长的emtp计算。

技术总结
本发明公开了基于传输线路解耦的有源配电网电磁暂态并行仿真方法，包括如下步骤：步骤(1)基于有源配电网架空线路分布，确定有源配电网并行仿真分网位置，根据分网位置所在线路参数，计算其Bergeron等值参数模型；步骤(2)有源配电网实现解耦；步骤(3)利用EMTP相关算法，解耦后的各子系统独立进行电磁暂态仿真运算；步骤(4)同步等待过程：各子系统完成单步计算后，等待其他子系统完成计算；步骤(5)各子系统实现仿真接口间的数据交互，进入下一步计算。本发明应用于含有高比例分布式电源的有源配电网仿真场景，有效提高了有源配电网实时仿真的效率。真的效率。真的效率。


技术研发人员：魏松韬 杨志淳 楼冠男 李柯 杨帆 沈煜
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/4/5