1.一种交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,包括:根据交直流混联电网的电磁暂态仿真算例文件确定交直流混联电网的模型参数,根据所述模型参数进行潮流计算,将达到稳态时的潮流计算结果写入潮流计算结果文件;根据所述电磁暂态仿真算例文件和所述潮流计算结果文件进行电磁暂态仿真,得到各电气元件在所述交直流混联电网中的位置信息;遍历所述电磁暂态仿真算例文件中的所有电气元件,根据元件类型和所述位置信息生成交流稳态计算方程和直流稳态计算方程并求解得到稳态节点电压向量;所述元件类型包括直流电网中的电容元件、直流电网中的电感元件、交流电源元件、高压直流换流器元件;遍历所述电磁暂态仿真算例文件中的所有电气元件,根据所述稳态节点电压向量和内部各支路导纳值得到除高压直流换流器元件外的各所述电气元件内部所有电气量的稳态值,计算仿真初始时刻各所述高压直流换流器元件内开关的导通状态得到仿真初始时刻的电路拓扑;根据各所述高压直流换流器元件的触发角、熄弧角及测量元件的稳态值对各所述高压直流换流器元件的控制系统进行初始化设置;对各所述高压直流换流器元件添加潮流初始化辅助电源元件以稳定电源电压。
2.根据权利要求1所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,根据元件类型和所述位置信息生成交流稳态计算方程和直流稳态计算方程包括:根据元件类型和所述位置信息将各所述电气元件的稳态导纳值填入稳态节点导纳矩阵的对应位置,生成交流稳态计算方程和直流稳态计算方程。
3.根据权利要求2所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,根据元件类型和所述位置信息将各所述电气元件的稳态导纳值填入稳态节点导纳矩阵的对应位置,生成交流稳态计算方程和直流稳态计算方程包括:对于直流电网中的电容元件,按照开路形式填写稳态节点导纳矩阵;对于直流电网中的电感元件,按照短路形式填写稳态节点导纳矩阵;对于交流电源元件,根据所述潮流计算结果文件得到其三相电压,填入交流稳态计算方程的电源向量;对于高压直流换流器元件,根据所述潮流计算结果文件得到其交流端口的三相电压幅值和相位,填入交流稳态计算方程的电源向量;根据所述潮流计算结果文件得到其直流端口的电压并填入直流稳态计算方程的电源向量。
4.根据权利要求1所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,根据各所述高压直流换流器元件的触发角、熄弧角及测量元件的稳态值对各所述高压直流换流器元件的控制系统进行初始化设置包括:判断所述高压直流换流器元件是否为逆变侧换流器,若否,则将所述高压直流换流器元件跳过并添加至待处理元件队尾,直到所有逆变侧换流器都处理完成;构造一个待遍历输入端口队列,其元素是高压直流换流器控制系统的所有输入端口,构造一个待遍历输出端口队列,其元素是高压直流换流器控制系统的所有输出端口;根据所述高压直流换流器控制系统的信号流动方向,从所述待遍历输入端口队列的队首开始遍历控制元件,对于每一个控制元件按照其输入输出关系计算控制元件的输出信号,并作为下一个控制元件的输入信号,直至所述待遍历输入端口队列为空;若所述待遍历输出端口队列不为空,根据高压直流换流器控制系统的信号流动反方向,从所述待遍历输出端口队列的队首开始遍历控制元件,对于每一个控制元件按照其输入输出关系计算所述控制元件的输入信号,并作为下一个控制元件的输出信号,直至待遍历输出端口队列为空。
5.根据权利要求4所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,对于每一个控制元件按照其输入输出关系计算控制元件的输出信号还包括:对于传递函数元件,基于输入输出信号计算其状态量并作为稳态初值;对于多输入控制元件,判断每一个输入是否都已经计算得到,若是,则计算其输出信号,并移至下一个控制元件;若否,则将所述多输入控制元件添加到所述待遍历输入端口队列的队尾,然后从队首继续搜索;对于包含限幅的积分器元件,根据其输入信号进行判断,若输入信号的绝对值小于预设值,则所述积分器元件是遍历路径的终点,无法确定所述积分器元件的稳态初值,将当前待遍历输入端口队列的队首元素移除,并从下一个元素继续搜索;否则,若输入信号为正,将所述积分器元件的稳态初值和输出信号设置为限幅上限,若输入信号为负,将所述积分器元件的稳态初值和输出信号设置为限幅下限,移至下一个控制元件;若当前遍历的控制元件的输出信号与所述高压直流换流器控制系统的输出端口连接,则所述控制元件是遍历路径的终点,将所述输出端口从所述待遍历输出端口队列移除,将所述待遍历输入端口队列的队首元素移除,并从下一个元素继续搜索。
6.根据权利要求4所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,对于每一个控制元件按照其输入输出关系计算元件的输入信号还包括:对于传递函数元件,基于输入输出信号计算其状态量并作为稳态初值;对于多路选择元件,将每一个输入信号都设置为与输出信号相等,将所述多路选择元件作为当前遍历路径的终点,并将每一个输入信号相连的控制元件都加入所述待遍历输出端口队列;对于包含限幅的积分器元件,以输出信号作为其稳态初值,并将所述积分器元件作为当前遍历路径的终点,从所述待遍历输出端口队列的队首继续下一步遍历。
7.根据权利要求1所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,根据所述稳态节点电压向量和内部各支路导纳值得到除高压直流换流器元件外的各所述电气元件内部所有电气量的稳态值包括:对除高压直流换流器元件之外的各所述电气元件,根据所述电气元件端口电压在稳态节点电压向量中的位置,得到元件端口电压;根据所述元件端口电压和所述电气元件内部各支路导纳值,计算得到所述电气元件内部所有电气量的稳态值。
8.根据权利要求1所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,计算仿真初始时刻各所述高压直流换流器元件内开关的导通状态得到仿真初始时刻的电路拓扑包括:对各所述高压直流换流器元件,根据所述潮流计算结果文件中得到对应的触发角和熄弧角;根据所述触发角、所述熄弧角及交流端口电压的稳态值,计算仿真初始时刻内部电力电子开关的导通状态,根据所述导通状态得到仿真初始时刻的电路拓扑。
9.根据权利要求1所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,对各所述高压直流换流器元件添加潮流初始化辅助电源元件以稳定电源电压包括:在所述高压直流换流器元件的交流端口连接第一三相电压源,根据所述潮流计算结果文件设置所述第一三相电压源的幅值和相位,设置接入时间为仿真初始时刻,在预设切除时间后移除所述第一三相电压源;在所述高压直流换流器元件的直流端口连接第二三相电压源,根据所述潮流计算结果文件设置所述第二三相电压源的电压值,设置接入时间为仿真初始时刻,在预设切除时间后移除所述第二三相电压源。
10.根据权利要求1所述的交直流混联电网的电磁暂态仿真潮流初始化方法,其特征在于,得到各电气元件在所述交直流混联电网中的位置信息包括:对于各电气元件,得到其与交流电网、直流电网的从属关系,并得到其导纳元素在稳态节点导纳矩阵中的位置、端口电压在稳态节点电压向量中的位置及电源在电源向量中的位置。