非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备

技术领域

本申请涉及电力系统仿真技术领域，尤其涉及一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备。

背景技术

电力系统仿真是指通过计算机模拟电力系统运行的过程，得到电力系统动态响应过程中各种参数的变化情况，得到的仿真各种参数对电力系统的稳定性、可靠性、安全性等进行评估和优化。电力系统仿真包括电网稳定性仿真、短路分析、负载仿真、电力系统优化等。从仿真实时性角度分为实时仿真和非实时仿真，RTDS为实时仿真，采用机电暂态程序或PSCAD等电磁暂态程序开展的仿真一般为非实时仿真。

实时仿真可以尽可能的模拟实际运行工况，反映设备的运行实际情况，但受硬件数量约束无法开展大规模精细化仿真，需要将大电网等值简化处理，且硬件设备价格昂贵。

非实时仿真仅需一台普通的电脑配置相关仿真软件即可开展，但无法准确反映实际电网运行中设备的情况。非实时仿真包括机电暂态仿真和电磁暂态仿真，机电暂态仿真的仿真速度较快，适用于传统交流大电网仿真，对直流等电力电子设备仿真的计算精度较低；电磁暂态仿真通过数学建模来模拟器件的响应，精度较高，但仿真速度较慢，在大电网仿真中一般模拟直流、风电等电力电子元件，对交流电网进行等值处理。

在交直流大电网仿真中，为提高仿真精度和速度，采用机电与电磁混合仿真，机电暂态程序仿真交流电网，电磁暂态程序模拟直流输电系统，一定程度上可以提高仿真精度和仿真速度，弥补两者的缺点。实际大电网中，稳定控制装置参与电网故障后的紧急控制，在每个发电厂、变电站、负荷侧都有配置，而在机电或电磁暂态仿真中都没有参与精确建模，且该控制过程是高阶非线性的过程，因此在计算中一般以设定场景的形式参与仿真，导致与实际偏差较大。

发明内容

本申请实施例提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备，用于解决现有电力系统仿真模型没有加入稳定控制系统建模，其模型对具有稳定控制的电力系统机型仿真存在仿真速度慢且仿真结果偏差大的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一方面，提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，包括：

仿真层，用于采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟；

采样及执行层，与所述仿真层连接并用于采集所述仿真层中进行仿真每一仿真步长的电网参数状态量，以及将所述电网参数状态量传送至主控层；

主控层，与所述采样及执行层连接并用于通过主控层的稳定控制装置对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令；以及根据所述执行指令将所述功率调整目标值传送至所述仿真层；

其中，所述暂态仿真平台包括机电暂态模型和与所述机电暂态模型连接的电磁暂态模型。

优选地，对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令的内容包括：

对所述电网参数状态量进行解析，得到解析数据；

从所述解析数据中获取采样周期、交流线路数量、交流线路的采样有功功率、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量；根据所述交流线路数量和交流线路的采样有功功率计算，得到总线路有功功率；

将所述总线路有功功率与有功功率阈值对比，确定触发标记值；根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到当前时步的功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令。

优选地，根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发执行指令包括：

若所述触发标记值为1，在第一时间内根据每一次采集的所述电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均大于有功功率阈值，则根据所述第一时间、所述采样周期、所述交流线路数量、所述总线路有功功率、所述触发标记值、所述参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量采用功率目标计算公式计算，得到功率调整目标值且所述主控层向所述仿真层下发直流功率调整的执行指令；

若所述触发标记值为0，在第二时间内根据每一次采集的所述电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均不大于有功功率阈值，则所述功率调整目标值为0且所述主控层向所述仿真层下发直流功率不调整的执行指令；

其中，所述功率目标计算公式为：

式中，T

优选地，所述仿真层还用于根据所述功率调整目标值和直流功率调整的所述执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；得到所述直流功率控制量的内容包括：

从所述解析数据提取此次功率调整当前仿真时步的直流功率和直流功率额定容量；

根据当前仿真步长的所述直流功率、所述直流功率额定容量和所述功率调整目标值采用功率调整公式计算，得到仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；

其中，所述功率调整公式为：

式中，P

优选地，所述采样及执行层还用于将所述电网参数状态量以报文形式传送至所述主控层。

又一方面，提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法，包括以下步骤：

采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟，并采集仿真模拟的每一仿真步长的电网参数状态量；

对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令；

根据直流功率调整的所述执行指令按所述功率调整目标值调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；

其中，所述暂态仿真平台包括机电暂态模型和与所述机电暂态模型连接的电磁暂态模型。

优选地，对所述电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令包括：

对所述电网参数状态量进行解析，得到解析数据；

从所述解析数据中获取采样周期、交流线路数量、交流线路的采样有功功率、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量；根据所述交流线路数量和交流线路的采样有功功率计算，得到总线路有功功率；

将所述总线路有功功率与有功功率阈值对比，确定触发标记值；根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到功率调整目标值且发送执行指令。

优选地，根据所述触发标记值和在一定时间内所述解析数据计算，得到功率调整目标值且发送执行指令包括：

若所述触发标记值为1，在第一时间内根据每一次采集的所述电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均大于有功功率阈值，则根据所述第一时间、所述采样周期、所述交流线路数量、所述总线路有功功率、所述触发标记值、所述参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量采用功率目标计算公式计算，得到功率调整目标值且发送直流功率调整的执行指令；

若所述触发标记值为0，在第二时间内根据每一次采集的所述电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均不大于有功功率阈值，则所述功率调整目标值为0且发送直流功率不调整的执行指令；

其中，所述功率目标计算公式为：

式中，T

优选地，根据所述功率调整目标值和直流功率调整的所述执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量之前，根据所述功率调整目标值计算所述直流功率控制量的内容包括：

从所述解析数据提取此次功率调整当前仿真时步的直流功率和直流功率额定容量；

根据当前仿真步长的所述直流功率、所述直流功率额定容量和所述功率调整目标值采用功率调整公式计算，得到仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；

其中，所述功率调整公式为：

式中，P

再一方面，提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法。

该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备，该系统包括仿真层用于采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟；采样及执行层与仿真层连接并用于采集仿真层中进行仿真每一仿真步长的电网参数状态量，以及将电网参数状态量传送至主控层；主控层与采样及执行层连接并用于通过主控层的稳定控制装置对电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且主控层向仿真层下发执行指令；以及根据执行指令将功率调整目标值传送至仿真层。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统通过仿真层的机电暂态模型和电磁暂态模型实现对电力系统的交流电网和直流电网的模拟仿真，保持了电力系统的完整性，在采样及执行层和主控层将电力系统中难以模拟的稳定控制装置以硬件的方式引入，实现非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真，能够较准确的反映电力系统发生故障后的一系列响应及动作时序，从而提高电力系统电网安全稳定计算的精确度，解决了现有电力系统仿真模型没有加入稳定控制系统建模，其模型对具有稳定控制的电力系统机型仿真存在仿真速度慢且仿真结果偏差大的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统的框架示意图；

图2为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统的工作流程示意图；

图3为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统的联合仿真时序图；

图4为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统中稳定控制策略的逻辑运算判别逻辑图；

图5为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统中仿真结果的交流断面有功功率曲线图；

图6为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统中仿真结果的背靠背柔性直流有功功率曲线图；

图7为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备，解决了现有电力系统仿真模型没有加入稳定控制系统建模，其模型对具有稳定控制的电力系统机型仿真存在仿真速度慢且仿真结果偏差大的技术问题。该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统、方法及设备中非实时仿真包含机电暂态仿真与电磁暂态仿真混合的仿真。

实施例一：

图1为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统的框架示意图。

如图1所示，本申请实施例提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，包括：

仿真层10，用于采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟；暂态仿真平台包括机电暂态模型和与所述机电暂态模型连接的电磁暂态模型；

采样及执行层20，与仿真层10连接并用于采集仿真层10中进行仿真每一仿真步长的电网参数状态量，以及将电网参数状态量传送至主控层30；

主控层30，与采样及执行层20连接并用于通过主控层的稳定控制装置对电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且主控层30向仿真层10下发执行指令；以及根据执行指令将功率调整目标值传送至仿真层10。

需要说明的是，电网参数状态量包括交流换流站的电压、交流换流站的电流、交流换流站的有功功率、交流线路的有功功率、交流线路的开关状态量、直流换流站的有功功率和极解闭锁状态量等。

在本申请实施例中，仿真层10由机电暂态和电磁暂态组成的暂态仿真平台，负责机电暂态与电磁暂态混合仿真计算，对电力系统的交流电网开展机电暂态仿真计算，对电力系统的直流电网采用电磁暂态仿真计算，机电暂态与电磁暂态仿真的交互接口通过TCP协议通信。

需要说明的是，仿真层10汇总机电和电磁暂态仿真的计算结果，通过采样及执行层20的接口协议向上传递，同时接收主控层30下发的功率调整目标值和执行指令，将功率调整目标值通过机电暂态与电磁暂态的混合仿真接口传递给电磁暂态模型，电磁暂态模型仿真根据功率调整目标值修改对应的相关参数后进行下一步长仿真。其中，计算结果包含有交直电压、电流、开关状态等信息。执行指令包含有开关操作指令、闭锁信号等。功率调整目标值包含有直流功率控制量、直流功率等。

图2为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统的工作流程示意图。

在本申请实施例中，如图2所示，该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统通过仿真层10根据电力系统的潮流计算数据和稳定计算数据采用暂态仿真平台的机电暂态对电力系统依次进行机电潮流、机电暂态计算的仿真模拟，之后通过采样及执行层20将机电暂态每一个仿真步长后的电网参数状态量向稳定控制装置发送，稳定控制装置则根据接收到的电网参数状态量计算控制措施得到响应稳定控制命令这个执行指令和功率调整目标值，通过主控层30向机电暂态发送响应稳定控制命令和功率调整目标值；之后仿真层10的暂态仿真平台接收到响应稳定控制命令和功率调整目标值后通过机电与电磁的混合仿真接口将响应稳定控制命令的执行指令和功率调整目标值传送至电磁暂态模型中，修改与功率调整目标值对应的参数进行电磁暂态仿真，得到电磁仿真电流、电压参数，将电磁仿真电流、电压参数通过机电与电磁的混合仿真接口传送至机电暂态模型中继续下一仿真步长机电暂态计算。

需要说明的是，在输出电力系统经过机电暂态仿真的模拟结果，模拟结果包含有电网参数状态量。在本实施例中，电力系统的潮流计算数据包含有电力系统的系统参数、线路参数、接地支路参数、变压器参数、运行参数和PV节点参数等。电力系统的稳定计算数据包含有电力系统的切机量、切负荷量、功率等。

图3为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统的联合仿真时序图。

在本申请实施例中，采样及执行层20与仿真层10之间采用TCP协议进行数据传输。

需要说明的是，采样及执行层20可以由一块稳控控制装置的控制板实现，如图3所示，采样及执行层20用于实现与仿真层的数据通信，采集仿真层10中机电暂态仿真每一仿真步长的电网参数状态量。

在本申请实施例中，主控层30可以由另一块稳定控制装置的控制板实现，对采样及执行层20采集的电网参数状态量这个数据进行处理，处理后的数据输入至稳定控制策略进行逻辑运算后提取的解析数据，根据提取的解析数据计算得到功率调整目标值且主控层30向仿真层10下发执行指令。

图4为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统中稳定控制策略的逻辑运算判别逻辑图。

需要说明的是，逻辑运算为主控层30的核心，可根据稳定控制策略自行设计，一般包括如下运算逻辑包括元件投停逻辑判断、突变量启动判据和过载功能判别，如图4所示。其中，过载功能包括报警、启动和动作，过载功能判别的判别逻辑根据有功功率P和电流有效值I进行判断。

在本申请实施例中，元件投停逻辑判断的内容包括：

投运状态：直流换流站的有功功率P的绝对值大于功率阈值Pt(即|P|>Pt)或直流换流站的电流I有效值大于电流阈值It(I>It)，且时间持续2秒，则判断直流换流站为投运状态。

停运状态：直流换流站的有功功率P的绝对值小于功率阈值(|P|

在本申请实施例中，突变量启动判据的内容包括：

电流突变量启动，当前得到的任一相的电流有效值i(k)与前24个采样点的电流有效值i(k-24)比较，连续三次满足|i(k)-i(k-24)|≥I

功率突变量启动，当前得到的交流线路的有功功率P(k)与前240个采样点的有功功率P(k-240)比较，满足|P(k)-P(k-240)|≥P

其中，P

在本申请实施例中，过载功能判别的内容包括：

当过载功能为报警时，设报警电流Ibj和报警功率Pbj这两个定值，过载报警延时固化为1s；过载报警动作后，稳定控制装置不启动，仅告警灯亮，并发“×××过载告警”报文；

当过载功能为启动时，电流启动门槛Iqd固化为电流动作门槛定值Idz减50A、过载启动延时tqd固化为100ms，当过载启动时，稳定控制装置发“装置启动”报文；

当过载功能为动作时，设置电流动作门槛Idz、功率动作门槛Pdz、动作延时定值tdz三个定值。

需要说明的是，当有功功率P大于报警功率Pbj、电流有效值I大于报警电流Ibj且持续时间为1s，说明过载报警。当电流有效值I大于电流启动门槛Iqd且持续时间为100ms，说明过载启动。当有功功率P大于功率动作门槛Pdz、电流有效值I大于电流动作门槛Idz且持续时间为动作延时定值tdz，说明过载动作。

本申请提供的一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统，包括仿真层用于采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟；采样及执行层与仿真层连接并用于采集仿真层中进行仿真每一仿真步长的电网参数状态量，以及将电网参数状态量传送至主控层；主控层与采样及执行层连接并用于通过主控层的稳定控制装置对电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且主控层向仿真层下发执行指令；以及根据执行指令将功率调整目标值传送至仿真层。该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统通过仿真层的机电暂态模型和电磁暂态模型实现对电力系统的交流电网和直流电网的模拟仿真，保持了电力系统的完整性，在采样及执行层和主控层将电力系统中难以模拟的稳定控制装置以硬件的方式引入，实现非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真，能够较准确的反映电力系统发生故障后的一系列响应及动作时序，从而提高电力系统电网安全稳定计算的精确度，解决了现有电力系统仿真模型没有加入稳定控制系统建模，其模型对具有稳定控制的电力系统机型仿真存在仿真速度慢且仿真结果偏差大的技术问题。

在本申请的一个实施例中，对电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且主控层向仿真层下发执行指令的内容包括：

对电网参数状态量进行解析，得到解析数据；

从解析数据中获取采样周期、交流线路数量、交流线路的采样有功功率、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量；根据交流线路数量和交流线路的采样有功功率计算，得到总线路有功功率；

将总线路有功功率与有功功率阈值对比，确定触发标记值；根据触发标记值和在一定时间内解析数据计算，得到功率调整目标值且主控层30向仿真层10下发执行指令；

其中，根据触发标记值和在一定时间内解析数据计算，得到功率调整目标值且主控层向仿真层下发执行指令包括：

若触发标记值为1，在第一时间内根据每一次采集的电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均大于有功功率阈值，则根据第一时间、采样周期、交流线路数量、总线路有功功率、触发标记值、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量采用功率目标计算公式计算，得到功率调整目标值且主控层30向仿真层0下发直流功率调整的执行指令；

若触发标记值为0，在第二时间内根据每一次采集的电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均不大于有功功率阈值，则功率调整目标值为0且主控层30向仿真层0下发直流功率不调整的执行指令；

其中，功率目标计算公式为：

式中，T

需要说明的是，该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统在主控层30中获取调整交直流电网的电力系统中某个直流有功功率的功率调整目标值，一般依据交流线路功率进行判断，在主控层30中根据电网参数状态量分析得到若干条交流线路的有功功率之和大于有功功率阈值并持续一段时间，则触发主控层30的稳定控制装置下发执行指令，在仿真层10根据直流功率调整的执行指令和功率调整目标值调整机电暂态仿真的功率参数，提高电力系统的仿真结果精度。在本实施例中，该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统通过机电暂态、电磁暂态混合仿真的仿真层与采样及执行层和主控层的稳控控制装置联合，实现非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统。其中，有功功率阈值可以根据需求设置具体数据，此处不作具体限定。

在本申请的实施例中，根据交流线路数量和交流线路的采样有功功率计算得到总线路有功功率，可以理解为，将每一个仿真时步采集所有交流线路的采样有功功率之和作为总线路有功功率。

在本申请的实施例中，将总线路有功功率与有功功率阈值对比，确定触发标记值的内容包括：当总线路有功功率大于有功功率阈值时，触发标记值为1；当总线路有功功率不大于有功功率阈值时，触发标记值为0。

在本申请的实施例中，主控层30还用于根据触发标记值为1，向仿真层10下发直流功率调整的执行指令，仿真层10还根据直流功率调整的执行指令和功率调整目标值调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量。主控层30还用于根据触发标记值为0，向仿真层10下发直流功率不调整的执行指令，仿真层10也根据直流功率不调整的执行指令不调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量。

在本申请的一个实施例中，仿真层30还用于根据功率调整目标值且直流功率调整的执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量，得到直流功率控制量的内容包括：

从解析数据提取此次功率调整当前仿真时步的直流功率和直流功率额定容量；

根据当前仿真步长的直流功率、直流功率额定容量和功率调整目标值采用功率调整公式计算，得到仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；

其中，功率调整公式为：

式中，P

需要说明的是，该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统通过仿真层10根据功率调整目标值以及主控层30的参数数据计算得到直流功率控制量。其中，主控层30的参数数据包含此次功率调整当前仿真时步的直流功率和直流功率额定容量。

在本申请的一个实施例中，采样及执行层20还用于将电网参数状态量以报文形式传送至主控层30。

需要说明的是，每个电网参数状态量占用一个数组，报文解析过程中提取各电网参数状态。报文形式的内容包括报文长度、发送计数、功能码、数据类型、组数、组号、报文内容和累加和。报文长度、发送计数和累加和均为word，各占用4字节；功能码、数据类型、组数和组号均为byte，各占用1字节；报文内容长度为组数×word，占用组数×4字节；功能码为0表示发送，1表示接收；累加和从报文开始到报文内容结束，用于校验报文是否完整。

在本申请实施例中，仿真层10接收主控层30发送的功率调整目标值也是以报文形式发送的。此报文内容为功率调整目标值，每个功率调整目标值占用1个数组，报文解析过程中提取功率调整目标值。

图5为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统中仿真结果的交流断面有功功率曲线图，图6为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统中仿真结果的背靠背柔性直流有功功率曲线图。

在本申请实施例中，以某省级电网为例，该省级电网落点9回高压或特高压直流，以及两回背靠背柔性直流，与交流断面(振兴I线、振兴II线、振兴III线、振兴IV线、门从甲线、门从乙线)形成交直流并联的电网结构，当东部某特高压直流发生闭锁故障后，电网东西分区的交流断面功率增加，甚至可能超过线路热稳限流值，因此需由稳控控制装置监测交流断面的功率，当超过某阈值时调增背靠背柔性直流功率达到降低交流断面功率的目的。采用该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统进行仿真，仿真层10中交流电网采用机电暂态仿真、直流输电系统采用电磁暂态仿真；在主控层30中的稳定控制策略为：当交流断面(振兴I线、振兴II线、振兴III线、振兴IV线、门从甲线、门从乙线)功率超过阈值4000MW并持续3s，提升背靠背柔性直流功率，直流功率提升量为(稳态后交流断面功率-4000)/2。得到的仿真结果如图5和图6所示：时间t＝2s时，模拟东部某直流发生单极闭锁故障，交流断面振兴I线、振兴II线、振兴III线、振兴IV线、门从甲线、门从乙线功率上升，断面功率超过阈值4000MW，3秒后，即t＝5s，稳定控制装置触发，提升柔性直流背靠背功率直流功率至2660MW，交流断面功率降低至4000MW以下。

实施例二：

图7为本申请实施例所述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法的步骤流程图。

如图7所示，本申请实施例提供了一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法，包括以下步骤：

S1.采用暂态仿真平台对电力系统进行机电和电磁暂态混合仿真模拟，并采集仿真模拟的每一仿真步长的电网参数状态量；

S2.对电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令；

S3.根据直流功率调整的执行指令按功率调整目标值调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；

其中，暂态仿真平台包括机电暂态模型和与所述机电暂态模型连接的电磁暂态模型。

在本申请实施例中，对电网参数状态量进行解析、逻辑运算处理，得到功率调整目标值且发送执行指令包括：

对电网参数状态量进行解析，得到解析数据；

从解析数据中获取采样周期、交流线路数量、交流线路的采样有功功率、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量；根据交流线路数量和交流线路的采样有功功率计算，得到总线路有功功率；

将总线路有功功率与有功功率阈值对比，确定触发标记值；根据触发标记值和在一定时间内解析数据计算，得到功率调整目标值且发送执行指令。

在本申请实施例中，根据触发标记值和在一定时间内解析数据计算，得到功率调整目标值且发送执行指令包括：

若触发标记值为1，在第一时间内根据每一次采集的电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均大于有功功率阈值，则根据第一时间、采样周期、交流线路数量、总线路有功功率、触发标记值、参与功率调整的直流数量和参与功率调整的各直流功率额定容量采用功率目标计算公式计算，得到功率调整目标值且发送直流功率调整的执行指令；

若触发标记值为0，在第二时间内根据每一次采集的电网参数状态量计算得到的总线路有功功率均不大于有功功率阈值，则功率调整目标值为0且发送直流功率不调整的执行指令；

其中，功率目标计算公式为：

式中，T

在本申请实施例中，根据功率调整目标值和直流功率调整的执行指令调整仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量之前，根据功率调整目标值计算直流功率控制量的内容包括：

从解析数据提取此次功率调整当前仿真时步的直流功率和直流功率额定容量；

根据当前仿真步长的直流功率、直流功率额定容量和功率调整目标值采用功率调整公式计算，得到仿真模拟下一仿真步长的直流功率控制量；

其中，功率调整公式为：

式中，P

需要说明的是，实施例二中方法的步骤内容对应于实施例一中系统的仿真层、采样及执行层和主控层的内容，该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统的仿真层、采样及执行层和主控层内容已在实施例一中阐述，此实施例中不再对该非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法步骤的内容进行详细阐述。

实施例三：

本申请实施例提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；

存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真方法。

需要说明的是，处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种非实时仿真与稳定控制装置的联合仿真系统实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各系统/装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Centrdl Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digitdl Signdl Processor，DSP)、专用集成电路(dpplicdtion Specific Integrdted Circuit，dSIC)、现成可编程门阵列(Field-Progrdmmdble Gdte drrdy，FPGd)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmdrtMedid Cdrd，SMC)，安全数字(Secure Digitdl，SD)卡，闪存卡(Fldsh Cdrd)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时的存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Redd-OnlyMemory)、随机存取存储器(RdM，Rdndom dccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。