一种电网自动发电控制系统故障仿真方法及装置与流程

1.本公开属于电力系统信息物理耦合分析的技术领域，特别是涉及一种电网自动发电控制系统故障仿真方法及装置。


背景技术：

2.随着电力系统中量测、通信、仿真与控制技术的应用与发展，电力系统已经成为了一个典型的信息物理系统(cyber-physical system,cps)。其中信息物理系统的物理侧主要指电力一次系统，包括各类子站、发电装置、负荷与电网等，信息侧则包括电力系统的量测、通信、仿真与控制等部分，包括相量量测装置(phasor measurement units,pmu)、能量管理系统(energy management system,ems)与广域量测系统(wide area measurement system,wams)。
3.信息系统在电力一次系统中的应用使电力系统的运行更加自动化、智能化，但同时也增加了电力系统对信息系统的依赖。信息系统与物理系统的耦合给电力系统的稳定运行增加了新的风险，信息侧发生的扰动可能影响电力系统的正常运行，对于电网自动发电控制(automatic generation control,agc)系统，频率量测误差、联络线功率计划错误、指令下发延时等都可能造成电网频率与厂站出力的波动与控制误差，对电力系统的正常运行提出挑战。
4.进行电网自动发电控制系统信息侧扰动仿真可以模拟不同信息侧扰动对电网运行的影响，可以帮助运行人员了解电网在当前运行状态下的潜在风险，以及不同信息扰动的严重程度，有助于降低电网的潜在运行风险。目前还没有针对agc系统的信息物理耦合仿真方法，。


技术实现要素：

5.本公开的目的是填补已有技术的空白之处，提出一种电网自动发电控制系统故障仿真方法及装置。本公开可以实现信息扰动对电网影响的定量分析，有助于电网的安全运行。
6.本公开第一方面实施例提出一种电网自动发电控制系统故障仿真方法，包括：
7.设定自动电压控制系统各阶段的映射函数；
8.将系统频率、联络线功率、厂站有功出力和节点有功注入量作为物理量，将厂站有功出力设定值作为控制量，根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值；
9.根据所述控制量的当前值，更新所述物理量的当前值。
10.在本公开一个具体实施例中，所述方法还包括：当所述物理量和所述控制量的当前值均更新一次后，一轮迭代结束；当迭代轮数达到设定的上限时，仿真结束，输出每一轮迭代得到的所述系统频率、所述联络线功率和所述厂站有功出力。
11.在本公开一个具体实施例中，所述映射函数包括：量测阶段映射函数、决策阶段映
射函数以及执行阶段映射函数。
12.在本公开一个具体实施例中，所述联络线功率、所述厂站有功出力和所述节点有功注入量的初值是通过在设定的运行工况下进行潮流计算获得。
13.在本公开一个具体实施例中，所述潮流计算还包括：
14.计算联络线-节点注入功率灵敏度：
[0015][0016]
其中，为节点阻抗矩阵第i行k列的值，上标n表示为节点阻抗，为节点i与节点j之间的联络线阻抗，上标l表示为联络线阻抗。
[0017]
在本公开一个具体实施例中，所述根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值，包括：
[0018]
1)根据量测阶段映射函数计算虚拟量测信号；
[0019]
x
→
z＝e(x)
[0020]
其中，e表示量测阶段映射函数，x表示待量测的物理量，包括：系统频率f、各联络线功率(i,j)∈n
t
、各厂站有功出力k∈ng；z表示x中的各个物理量经过量测阶段后到达调度中心时的虚拟量测信号；n
t
为电网联络线集合，nb为电网中母线的集合，ng为发电厂站所在节点集合；
[0021]
2)根据决策阶段映射函数，计算控制指令：
[0022]z→
y＝φ(z)
[0023]
其中，φ表示决策阶段映射函数，y表示控制指令；
[0024]
3)根据执行阶段映射函数，计算电网控制变量：
[0025]y→
u＝ω(y)
[0026]
其中，ω表示执行阶段映射函数，u为控制量，所述控制量u为各厂站的有功出力设定值k∈ng。
[0027]
在本公开一个具体实施例中，所述根据所述当前控制量的值，仿真更新当前物理量的值，包括：
[0028]
1)根据当前系统频率和各厂站的有功出力设定值，计算节点有功注入功率变化量：
[0029]
其中，k节点的有功注入功率变化量δpk为：
[0030][0031]
式中，为k节点的有功负荷变化量，为k节点的厂站有功出力变化量；
[0032]
根据k节点的有功注入功率变化量与当前迭代第iter步的k节点有功注入功率pk(iter)，更新第iter+1步的k节点的有功注入功率：
[0033]
pk(iter+1)＝pk(iter)+δpk,k∈nb[0034]
其中，iter为当前迭代的轮次序号；
[0035]
根据k节点的厂站有功出力变化量与当前迭代第iter步的k节点的厂站有功出力
更新第iter+1步的k节点的厂站有功出力：
[0036][0037]
2)根据节点有功注入功率变化量，利用联络线-节点注入功率灵敏度计算各联络线功率变化量；
[0038]
其中，节点i与节点j之间的联络线功率变化量为：
[0039][0040]
根据节点i与节点j之间的联络线功率变化量及当前迭代第iter步的联络线功率更新第iter+1步的联络线功率：
[0041][0042]
3)根据节点有功注入功率变化量，计算电网总不平衡功率的变化量：
[0043][0044]
根据电网总不平衡功率的变化量与当前迭代第iter步的电网总不平衡功率p
sur
(iter)，更新第iter+1步的电网总不平衡功率：
[0045]
p
sur
(iter+1)＝p
sur
(iter)+δp
sur
[0046]
4)计算系统频率变化量：
[0047][0048]
式中，h为系统惯量，t
step
为仿真步长，p
sur
＝p
sur
(iter+1)；
[0049]
根据频率变化量与当前迭代第iter步的系统频率，更新第iter+1步的系统频率：
[0050]
f(iter+1)＝f(iter)+δf。
[0051]
本公开第二方面实施例提出一种电网自动发电控制系统故障仿真装置，包括：
[0052]
映射函数构建模块，用于设定自动电压控制系统各阶段的映射函数；
[0053]
控制量更新模块，用于将系统频率、联络线功率、厂站有功出力和节点有功注入量作为物理量，将厂站有功出力设定值作为控制量，根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值；
[0054]
物理量更新模块，用于根据所述控制量的当前值，仿真更新所述物理量的当前值。
[0055]
本公开第三方面实施例提出一种电子设备，包括：
[0056]
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
[0057]
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述一种电网自动发电控制系统故障仿真方法。
[0058]
本公开第四方面实施例提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述一种电网自动发电控制系统故障仿真方法。
[0059]
本公开的特点及有益效果：
[0060]
本公开通过交替进行信息系统与物理系统的逐步仿真实现信息侧扰动后的系统
状态仿真，其中物理系统仿真基于联络线-节点注入功率灵敏度实现，可以在基态潮流的基础上通过较小计算量实现系统频率仿真，能够分析多种不同信息系统扰动对电网的潜在影响，有助于调度人员更好地了解电网运行风险。
附图说明
[0061]
图1是本公开实施例中一种电网自动发电控制系统故障仿真方法的整体流程图。
具体实施方式
[0062]
本公开提出一种电网自动发电控制系统故障仿真方法及装置，下面结合附图和实施例对本公开进一步详细说明。
[0063]
本公开第一方面实施例提出一种电网自动发电控制系统故障仿真方法，整体流程如图1所示，包括以下步骤：
[0064]
1)根据电网结构与给定的运行工况进行潮流计算得到初始潮流，计算各联络线-节点注入功率灵敏度。
[0065]
本公开实施例中，所述电网结构：包括电网中节点、支路的连接关系，发电厂站位置；所述运行工况指电网的运行状态，包括：厂站有功出力、节点有功注入量、节点负荷、电网频率等。
[0066]
所述联络线-节点注入功率灵敏度表示节点净注入有功功率改变时联络线功率的变化率。将节点i与节点j之间的联络线功率记为节点k上有功注入记为pk(其中，节点k为任一节点，其可与节点i或j相同)，则节点i与节点j之间的联络线功率对节点k上有功注入的灵敏度计算表达式如下：
[0067][0068]
式中，为节点阻抗矩阵第i行k列的值，上标n表示为节点阻抗，为节点i与节点j之间的联络线阻抗，上标l表示为联络线阻抗。
[0069]
2)令初始迭代轮数iter＝0；
[0070]
3)根据给定的信息系统故障设定agc系统各阶段的映射函数e、φ和ω；其中e表示量测阶段映射函数，φ表示调度中心的决策阶段映射函数，ω表示控制指令执行阶段映射函数。
[0071]
本公开实施例中，所述信息系统故障包括：频率量测误差、联络线功率计划错误、指令下发延时等。
[0072]
4)根据当前各物理量的值，进行agc系统单步仿真，更新当前控制量的值；
[0073]
其中，所述物理量包括：系统频率f、各联络线功率(i,j)∈n
t
、各厂站有功出力k∈ng、各节点有功注入量pk,k∈nb；n
t
为电网联络线集合，nb为电网中母线的集合，ng为发电厂站所在节点集合。所述控制量为各厂站的有功出力设定值k∈ng。
[0074]
进一步地，当iter＝0时，所述物理量的当前值为设定的初值；其中，所述系统频率
的初值由用户指定，其余物理量的初值从由1)中的初始潮流解获取，其后各物理量通过步骤4)系统频率仿真方法进行更新。
[0075]
agc系统所需的输入的物理量(即待量测的物理量)包括：系统频率、各联络线功率、各厂站有功出力，每个输入的物理量可能包括一个或多个测点的量测信息作为输入。agc系统信息系统单步仿真方法具体包括以下步骤：
[0076]
4-1)根据设定的量测阶段映射函数计算虚拟量测信号；
[0077]
x
→
z＝e(x)
ꢀꢀꢀ
(2)
[0078]
其中，x表示电网中待量测的物理量，包括：系统频率f、各联络线功率(i,j)∈n
t
、各厂站有功出力k∈ng；z表示x中的各个物理量经过量测阶段后到达调度中心时的虚拟量测信号。
[0079]
本公开实施例中，对于agc系统，每个待量测的物理量可有多个测点。
[0080]
4-2)根据设定的决策阶段映射函数，计算下发的控制指令：
[0081]z→
y＝φ(z)
ꢀꢀꢀ
(3)
[0082]
其中，y表示调度中心下发的控制指令；
[0083]
本公开实施例中，对于agc系统，控制指令包括所属辖区内各个厂站的目标功率。
[0084]
具体地，对于agc系统，调度中心首先计算区域控制误差(area control error，ace)，ace即辖区内的不平衡功率值，然后利用pi控制器得到控制指令，pi控制器中ace的目标值设定为0(需要说明的是，pi控制器是一种非常经典的控制器，其输入包括ace与ace的目标值，输出为各厂站的目标功率即控制指令)。对于有多个调度中心分别控制不同区域厂站的，需要分别计算各个调度中心的控制指令。
[0085]
4-3)根据设定的控制指令执行阶段映射函数，计算电网控制量；
[0086]y→
u＝ω(y)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0087]
其中u为电网控制量。
[0088]
本公开实施例中，对于agc系统，所述电网控制量即各个厂站的目标功率(需要说明的是，控制中心输出的指令需要通过信息系统传输、指令执行才能最终反映在控制量上，正常来说指令和控制量的值差别不大，但在信息系统存在故障的情况下可能会有较大差异，这一差异通过函数ω反应)，记为k∈ng，其中为k节点厂站有功出力设定值(即目标功率)，ng为发电厂站所在节点集合。
[0089]
5)根据当前控制量的值(即步骤4)得到的k∈ng)，进行系统频率仿真，并更新各物理量的值；其中，系统频率的单步仿真具体包括以下步骤：
[0090]
5-1)根据当前系统频率、以及各节点负荷和发电机的频率动态特性以及各节点厂站有功出力设定值，计算各节点有功注入功率变化量；
[0091]
其中，将k节点的有功负荷变化量记为(该变化量为与系统频率相关)，将k节点的厂站有功出力变化量记为(该变化量与系统频率及该节点厂站有功出力设定值相关)，则k节点的有功注入功率变化量δpk为：
[0092]
[0093]
根据k节点的有功注入功率变化量与第iter步的k节点有功注入功率pk(iter)，更新第iter+1步的k节点的有功注入功率：
[0094]
pk(iter+1)＝pk(iter)+δpk,k∈nbꢀꢀꢀ
(6)
[0095]
根据k节点的厂站有功出力变化量与第iter步的k节点的厂站有功出力更新第iter+1步的k节点的厂站有功出力：
[0096][0097]
需要说明的是，在每一轮迭代中，和对应的函数关系保持不变，但是其函数值随f和的值变化。
[0098]
5-2)根据各节点的有功注入功率变化量，利用联络线-节点注入功率灵敏度计算各联络线功率变化量。
[0099]
本公开实施例中，节点i与节点j之间的联络线功率变化量为：
[0100][0101]
根据节点i与节点j之间的联络线功率变化量及第iter步的联络线功率更新
[0102]
第iter+1步的联络线功率：
[0103][0104]
5-3)根据各节点的有功注入功率变化量，计算电网总不平衡功率p
sur
的变化量δp
sur
：
[0105][0106]
根据电网总不平衡功率的变化量与第iter步的电网总不平衡功率p
sur
(iter)，更新第iter+1步的电网总不平衡功率：
[0107]
p
sur
(iter+1)＝p
sur
(iter)+δp
sur
ꢀꢀꢀ
(11)
[0108]
5-4)计算系统频率变化量：
[0109][0110]
式中，h为系统惯量，t
step
为仿真步长，p
sur
＝p
sur
(iter+1)。本公开一个具体实施例中，仿真步长可以取0.1秒。
[0111]
根据频率变化量与第iter步的系统频率，更新第iter+1步的系统频率：
[0112]
f(iter+1)＝f(iter)+δf
ꢀꢀꢀ
(13)
[0113]
6)令迭代轮数iter＝iter+1，判定：
[0114]
若迭代轮数到达预设最大迭代轮数，则终止仿真，并输出迭代过程中每一轮的系统频率、联络线功率与各厂站有功出力，以得到系统频率曲线、联络线功率曲线与各厂站有功出力曲线，供运行人员参考；否则，重新返回4)继续进行计算。本公开一个具体实施例中，仿真步长可以取0.1秒，总仿真时长取100秒，则最大迭代轮数为1000
[0115]
为实现上述实施例，本公开第二方面实施例提出一种电网自动发电控制系统故障
仿真装置，包括：
[0116]
映射函数构建模块，用于设定自动电压控制系统各阶段的映射函数；
[0117]
控制量更新模块，用于将系统频率、联络线功率、厂站有功出力和节点有功注入量作为物理量，将厂站有功出力设定值作为控制量，根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值；
[0118]
物理量更新模块，用于根据所述控制量的当前值，仿真更新所述物理量的当前值。
[0119]
为实现上述实施例，本公开第三方面实施例提出一种电子设备，包括：
[0120]
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
[0121]
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述一种电网自动发电控制系统故障仿真方法。
[0122]
为实现上述实施例，本公开第四方面实施例提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述一种电网自动发电控制系统故障仿真方法。
[0123]
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
[0124]
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备执行上述实施例的一种电网自动发电控制系统故障仿真方法。
[0125]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务
提供商来通过因特网连接)。
[0126]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0127]
此外，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至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0128]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0129]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0130]
应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0131]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0132]
此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0133]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种电网自动发电控制系统故障仿真方法，其特征在于，包括：设定自动电压控制系统各阶段的映射函数；将系统频率、联络线功率、厂站有功出力和节点有功注入量作为物理量，将厂站有功出力设定值作为控制量，根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值；根据所述控制量的当前值，更新所述物理量的当前值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述物理量和所述控制量的当前值均更新一次后，一轮迭代结束；当迭代轮数达到设定的上限时，仿真结束，输出每一轮迭代得到的所述系统频率、所述联络线功率和所述厂站有功出力。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射函数包括：量测阶段映射函数、决策阶段映射函数以及执行阶段映射函数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联络线功率、所述厂站有功出力和所述节点有功注入量的初值是通过在设定的运行工况下进行潮流计算获得。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述潮流计算还包括：计算联络线-节点注入功率灵敏度：其中，为节点阻抗矩阵第i行k列的值，上标n表示为节点阻抗，为节点i与节点j之间的联络线阻抗，上标l表示为联络线阻抗。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值，包括：1)根据量测阶段映射函数计算虚拟量测信号；x
→
z＝e(x)其中，e表示量测阶段映射函数，x表示待量测的物理量，包括：系统频率f、各联络线功率各厂站有功出力z表示x中的各个物理量经过量测阶段后到达调度中心时的虚拟量测信号；n
t
为电网联络线集合，n
b
为电网中母线的集合，n
g
为发电厂站所在节点集合；2)根据决策阶段映射函数，计算控制指令：z
→
y＝φ(z)其中，φ表示决策阶段映射函数，y表示控制指令；3)根据执行阶段映射函数，计算电网控制变量：y
→
u＝ω(y)其中，ω表示执行阶段映射函数，u为控制量，所述控制量u为各厂站的有功出力设定值k∈n
g
。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前控制量的值，仿真更新当前物理量的值，包括：1)根据当前系统频率和各厂站的有功出力设定值，计算节点有功注入功率变化量：
其中，k节点的有功注入功率变化量δp
k
为：式中，为k节点的有功负荷变化量，为k节点的厂站有功出力变化量；根据k节点的有功注入功率变化量与当前迭代第iter步的k节点有功注入功率p
k
(iter)，更新第iter+1步的k节点的有功注入功率：p
k
(iter+1)＝p
k
(iter)+δp
k
,k∈n
b
其中，iter为当前迭代的轮次序号；根据k节点的厂站有功出力变化量与当前迭代第iter步的k节点的厂站有功出力更新第iter+1步的k节点的厂站有功出力：2)根据节点有功注入功率变化量，利用联络线-节点注入功率灵敏度计算各联络线功率变化量；其中，节点i与节点j之间的联络线功率变化量为：根据节点i与节点j之间的联络线功率变化量及当前迭代第iter步的联络线功率更新第iter+1步的联络线功率：3)根据节点有功注入功率变化量，计算电网总不平衡功率的变化量：根据电网总不平衡功率的变化量与当前迭代第iter步的电网总不平衡功率p
sur
(iter)，更新第iter+1步的电网总不平衡功率：p
sur
(iter+1)＝p
sur
(iter)+δp
sur
4)计算系统频率变化量：式中，h为系统惯量，t
step
为仿真步长，p
sur
＝p
sur
(iter+1)；根据频率变化量与当前迭代第iter步的系统频率，更新第iter+1步的系统频率：f(iter+1)＝f(iter)+δf。8.一种电网自动发电控制系统故障仿真装置，其特征在于，包括：映射函数构建模块，用于设定自动电压控制系统各阶段的映射函数；控制量更新模块，用于将系统频率、联络线功率、厂站有功出力和节点有功注入量作为物理量，将厂站有功出力设定值作为控制量，根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值；
物理量更新模块，用于根据所述控制量的当前值，仿真更新所述物理量的当前值。9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述权利要求1-7任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本公开涉及一种电网自动发电控制系统故障仿真方法及装置，属于电力系统信息物理耦合分析的技术领域。其中所述方法包括：设定自动电压控制系统各阶段的映射函数；每轮仿真中，将系统频率、联络线功率、厂站有功出力和节点有功注入量作为物理量，将厂站有功出力设定值作为控制量，根据所述物理量的当前值，通过所述映射函数更新所述控制量的当前值；根据所述控制量的当前值，更新所述前物理量的当前值。本公开可以实现信息扰动对电网影响的定量分析，有助于电网的安全运行。有助于电网的安全运行。有助于电网的安全运行。


技术研发人员：卿泉 郭庆来 罗卫华 孙宏斌 兰强 张宇谦 郑澍 贾书宇 杨鹏 许珞 何笠
受保护的技术使用者：国家电网公司西南分部
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/3/7