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如何对电力和信息通信系统进行混合仿真?

作者:能创科技 日期:2020/10/10 14:49:28 人气:0

  随着智能电网新技术的迅速发展,电力系统正在从传统电源跟踪负荷变化进行调整的运行模式转变到“源-网-荷”柔性互动的运行模式。新的运行模式将依赖于信息通信技术(InformationandCommunicationTechnology,ICT)。高速、安全和可靠的信息通信网络为未来广域电力系统的可观性和可控性提供重要的技术支撑,这也是“智能电网”的“智能”之所在。

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  电力系统的潮流与信息通信系统的信息流有着本质的区别。 在信息流中,可以为特定信息指定接收方,并对其传递路径进行调度。 然而,在潮流中,电网中的电力流动遵循基尔霍夫定律,即每个电气节点上的输入和输出随时平衡,不存在缓冲、存储或滞后的可能性。 传统电力系统和信息系统的研究在理论和方法上基本分离,难以在现有理论和方法的框架下分析信息系统对电力系统运行和控制的影响。 在现有的研究中,当两个系统作为复合系统时,时间同步,两个系统结构的异质性,元件组成和动态响应的差异使得研究人员不得不简化对其中一些系统的考虑,这也对研究结果的准确性和实用性产生了一定的影响。

  本文对现有的电力与信息通信混合仿真平台进行了总结,并对其性能进行了分析。指出时间同步是混合仿真中的关键问题之一,提出了一种基于状态缓存的混合仿真平台时间同步方法。

  如图2所示,仿真方法和分类能力和信息通信系统的概观

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  在智能电网企业环境下,广域监控保护和控制管理系统对信息技术通信系统提出了一个很高要求。分析人工智能电网各种学习先进解决问题方案的关键作用在于,在进行静态或动态电力系统仿真时能够有效融合完整的信息通信过程与应用。

  作为两个独立系统,电力系统和信息通信系统都拥有各自专业的截然不同的仿真工具。电力系统动态行为在时间上是连续的,可用一组微分代数方程来表示,通常只能通过数值方法求解,因此电力系统仿真工具采用离散时步对系统当前状态进行相对精确的估计。而信息通信系统本身就是离散系统,因此可以通过离散事件仿真工具对其进行建模,采用离散状态模型对网络在离散参数(如数据队列长度)和离散事件(如数据包的传输)下进行描述,而将复杂的通信过程转化为具体的事件队列。

  近年来,为了将两种类型的仿真方法结合以研究智能电网相关特性,研究人员提出了以下三类解决方案(见附表1):1)联立仿真方案;2)非实时混合仿真方案;和3)实时混合仿真方案。


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