電力系統(tǒng)交直流電磁暫態(tài)仿真.pdf

1、堂二《卜i電力系統(tǒng)交直流電磁暫態(tài)仿真AC／DCelectromagnetictransient●1』●一SlmUlanon0tp0WerSVStem學(xué)科專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動化研究生：武乃虎指導(dǎo)教師：林濟(jì)鏗副教授天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院二零一零年六月一夸一夸牛六月k，t’中文摘要隨著國家“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”方針政策的快速實施，直流輸電技術(shù)在我國得到了快速發(fā)展和應(yīng)用。在直流輸電系統(tǒng)中，包括有大量的電力電子設(shè)備。由于各種電力

2、電子設(shè)備的運行特性差別很大，如何真實地反應(yīng)其特性對電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。必須在程序結(jié)構(gòu)、元件模型、系統(tǒng)調(diào)節(jié)和控制及仿真算法等層面進(jìn)行深入研究，以把握其運行規(guī)律，從而使數(shù)字仿真可以真實地反映實際電磁暫態(tài)過程。針對上述問題，本文對電力系統(tǒng)交直流暫態(tài)仿真進(jìn)行了深入研究，并取得一定的成果。本文的工作如下：1基于四階龍庫梯法，推導(dǎo)了電感支路的友模形式，增加了交直流混合電磁暫態(tài)仿真程序的精確度和數(shù)值穩(wěn)定性。2基于開關(guān)的可變電阻模型，

3、提出了整合開關(guān)模型。該模型的優(yōu)點是通過減少系統(tǒng)獨立元件個數(shù)，相應(yīng)地減少系統(tǒng)規(guī)模，從而實現(xiàn)仿真計算量的減少。該模型適用于電感、電容及電阻等集中元件的開關(guān)操作，以及基于分布式參數(shù)和波動理論建立的線路元件的開關(guān)操作。3基于鎖相環(huán)理論，提出了適用于直流輸電系統(tǒng)的實時相角計算方法。該方法采用由鎖相環(huán)獲得相角的過零點，同時獲得系統(tǒng)頻率，按0=Ow△t生成實時相角，作為脈沖控制模塊的輸出。算例證明該方法所獲得的相角精度較高。4對于消除數(shù)值振蕩的CDA

4、(臨界阻尼)技術(shù)進(jìn)行了深入研究，推導(dǎo)出了能夠確保消除數(shù)值振蕩的后退歐拉法使用次數(shù)和系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)參數(shù)和系統(tǒng)仿真步長的關(guān)系；在此基礎(chǔ)上，提出了解決同步開關(guān)問題的新策略。5在上述4點研究的基礎(chǔ)上，使用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，開發(fā)了一個包括發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、濾波器、晶閘管等元件的交直流電磁暫態(tài)仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以模擬任意復(fù)雜程度的系統(tǒng)。多個算例證明了本文上述工作的正確性及實際可行性。關(guān)鍵詞：龍庫梯法整合開關(guān)模型實時相角數(shù)值振蕩面向?qū)ο蠼?，。r