一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法及系统与流程

本发明涉及电网仿真，具体而言，涉及一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法及系统。

背景技术：

1、随着大量分布式可再生能源接入配电网，使得配电网系统中需要考虑快速动态过程的电力电子设备越来越多，配电网中电压、潮流、谐波的波动性带来。由此可见，高比例的电力电子电源使现代配电网呈现出纷繁复杂、非单一影响因素等多种特征，对配电网的影响已不可忽略。

2、中低压电网精细化仿真建模技术的意义在于可以更准确地表征和预测低压电网的运行状况，包括供电可靠性、功率质量等方面。这有助于优化低压电网的规划、设计和运营，提高能源利用效率，降低供电成本，促进可持续发展。另外，精细化建模技术还可以为新能源接入、智能配电网等新兴领域提供支持和保障。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法，包括以下步骤：

2、对中低压电网进行态势感知，分析配电网负荷的变化情况和趋势，并预测未来的负荷需求和电网容量，对中低压配电网进行初步仿真建模；

3、根据初步仿真建模结果，推演出中低压电网的配电网故障，对中低压电网进行一次优化；

4、根据一次优化结果，通过对中低压电网的储能系统进行优化配置，对中低压电网进行二次优化，实现对中低压电网的精细化仿真建模。

5、优选地，在进行态势感知的过程中，通过采集配电网各节点的运行参数，并对异常数据进行预警和诊断，获取中低压电网的各电力设备的运行状况和故障信息，对设备状态进行实时监控和预测，获取配电网负荷的变化情况和趋势，以及未来的负荷需求和电网容量。

6、优选地，在进行初步仿真建模的过程中，基于获取的配电网负荷的变化情况和趋势，以及预测得到的未来的负荷需求和电网容量，通过对各个电力设备进行建模仿真，实现对中低压配电网的初步仿真建模，其中，在对电力设备中的电力变压器进行仿真的过程中，基于电磁暂态仿真理论，将每一步的计算过程视为一个恒源线性时不变系统，将功率模块的节点划分为外部、边界和内部三个节点，采用ward等值方法，对电力变压器进行仿真。

7、优选地，在对初步仿真建模结果进行一次优化的过程中，采集、处理和分析配电网中的监测数据，通过神经网络、遗传算法和模糊逻辑的故障检测和分类方法，识别并定位配电网中可能存在的配电网故障；

8、根据配电网故障的识别结果，对初步仿真建模结果进行调整，完成一次优化，生成一次优化结果。

9、优选地，在进行二次优化的过程中，基于一次优化结果，通过将满足电力系统负荷需求和保障电网安全稳定运行作为约束条件，对储能系统的容量、类型、储能位置进行优化配置，实现二次优化，其中，在调整储能位置的过程中，根据电力系统的结构和负荷分布情况，调整储能位置，储能位置包括用户侧、配电网侧、输电网侧。

10、本发明公开了一种用于中低压电网的精细化仿真建模系统，包括：

11、数据采集模块，用于采集中低压电网的各节点的运行参数；

12、态势感知模块，用于根据采集的运行参数，对中低压电网进行配电网态势感知，获取配电网负荷的变化情况和趋势，并预测未来的负荷需求和电网容量；

13、仿真模块，用于根据态势感知结果，对中低压电网进行初步仿真建模；

14、仿真优化模块，用于根据初步仿真建模结果，通过推演中低压电网的配电网故障，并对中低压电网的储能系统进行优化配置，对初步仿真建模进行仿真优化，实现对中低压电网的精细化仿真建模。

15、优选地，态势感知模块，用于通过采集配电网各节点的运行参数，并对异常数据进行预警和诊断，获取中低压电网的各电力设备的运行状况和故障信息，对设备状态进行实时监控和预测，获取配电网负荷的变化情况和趋势，以及未来的负荷需求和电网容量。

16、优选地，仿真模块用于根据获取的配电网负荷的变化情况和趋势，以及预测得到的未来的负荷需求和电网容量，通过对各个电力设备进行建模仿真，实现对中低压配电网的初步仿真建模，其中，在对电力设备中的电力变压器进行仿真的过程中，基于电磁暂态仿真理论，将每一步的计算过程视为一个恒源线性时不变系统，将功率模块的节点划分为外部、边界和内部三个节点，采用ward等值方法，对电力变压器进行仿真。

17、优选地，仿真优化模块，用于通过采集、处理和分析配电网中的监测数据，依据神经网络、遗传算法和模糊逻辑的故障检测和分类方法，识别并定位配电网中可能存在的配电网故障，对初步仿真建模结果进行一次优化。

18、优选地，仿真优化模块，还用于根据一次优化结果，通过将满足电力系统负荷需求和保障电网安全稳定运行作为约束条件，对储能系统的容量、类型、储能位置进行优化配置，对仿真模块的初步仿真建模结果进行二次优化，实现对中低压电网的精细化仿真建模，其中，在调整储能位置的过程中，根据电力系统的结构和负荷分布情况，调整储能位置，储能位置包括用户侧、配电网侧、输电网侧。

19、本发明公开了以下技术效果：

20、本发明通过考虑高比例分布式电源的运行方式的不确定性的精细化建模，相较于传统建模方法具有误差小的突出优点，对未来发展光伏、风力等新能源发电具有重要意义。

技术特征：

1.一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法，其特征在于：

6.一种用于中低压电网的精细化仿真建模系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模系统，其特征在于：

8.根据权利要求7所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模系统其特征在于：

9.根据权利要求8所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模系统，其特征在于：

10.根据权利要求9所述一种用于中低压电网的精细化仿真建模系统，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种用于中低压电网的精细化仿真建模方法及系统，属于电网仿真技术领域，包括：对中低压电网进行态势感知，分析配电网负荷的变化情况和趋势，并预测未来的负荷需求和电网容量，对中低压配电网进行初步仿真建模；根据初步仿真建模结果，推演出中低压电网的配电网故障，对中低压电网进行一次优化；根据一次优化结果，通过对中低压电网的储能系统进行优化配置，对中低压电网进行二次优化，实现对中低压电网的精细化仿真建模；本发明通过考虑高比例分布式电源的运行方式的不确定性的精细化建模，相较于传统建模方法具有误差小的突出优点，对未来发展光伏、风力等新能源发电具有重要意义。

技术研发人员：谷怀广,刘栋,寇龙泽,高毓钦,高阳,柳丹,熊平,冀肖彤
受保护的技术使用者：国网智能电网研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16