直流配電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真算法研究.pdf

1、隨著能源需求與環(huán)境問題的日趨緊迫，風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電技術(shù)以及儲能技術(shù)越來越受到人們的重視。相較于交流配電網(wǎng)，直流配電網(wǎng)在新能源接入方面更有優(yōu)勢。為了研究直流配電網(wǎng)的運行特性和動態(tài)響應(yīng)等性質(zhì)，直流配電網(wǎng)的仿真技術(shù)變得越來越重要。直流配電系統(tǒng)主要分為一次側(cè)電氣網(wǎng)絡(luò)和二次側(cè)控制網(wǎng)絡(luò)兩部分。由于電力電子裝置多，電力開關(guān)的控制邏輯復(fù)雜，二次側(cè)控制網(wǎng)絡(luò)仿真難度大。本文系統(tǒng)研究了直流配電網(wǎng)仿真問題，主要內(nèi)容如下:
　　首先，搭建了

2、光伏電池、鋰電池、Voltage Source Converter(VSC)變流器、交直流負荷等元器件的電磁暫態(tài)仿真模型。對基礎(chǔ)元件的電磁暫態(tài)仿真建模方法進行了研究，包括電氣元件和控制元件。在此基礎(chǔ)上在PSCAD中搭建了直流配網(wǎng)系統(tǒng)中常用的復(fù)雜元件光伏電池、鋰電池、VSC變流器、交直流負荷等模型，然后利用電磁暫態(tài)仿真算法，對各個元件進行建模并用算例進行了驗證元件的正確性。
　　然后，為了提高仿真效率，提出了適用于控制系統(tǒng)仿真的延時

3、解耦并行算法。直流配電網(wǎng)中，開關(guān)元件眾多，控制邏輯復(fù)雜，二次側(cè)控制網(wǎng)絡(luò)仿真難度大，速度慢。在控制網(wǎng)絡(luò)中，存在較多的時延環(huán)節(jié)，當仿真步長小于等于時延時，時延環(huán)節(jié)兩端的網(wǎng)絡(luò)是解耦的。為了減小控制系統(tǒng)系數(shù)矩陣的維數(shù)，提高整個仿真程序的并行效率，提出了控制網(wǎng)絡(luò)的延時解耦并行仿真算法，利用時延環(huán)節(jié)將控制網(wǎng)絡(luò)解耦，實現(xiàn)分網(wǎng)并行算法?；谏鲜隼碚撗芯砍晒?，開發(fā)了直流配電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真程序，應(yīng)用了適用于電氣網(wǎng)絡(luò)的MATE并行算法，以及適用于控制網(wǎng)絡(luò)時延