基于PSCAD的電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)與電磁暫態(tài)混合仿真.pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文基于PSCAD的電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)與電磁暫態(tài)混合仿真ATSP／PSCADHybridSimulationProgramforAC—DCPowerSystems學(xué)科專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化研究生：李維指導(dǎo)教師：房大中教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一零年六月舟p，摘要隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，大量高壓直流輸電系統(tǒng)(m曲、，0ltageDi惻Curr即t，Hvl)C)和柔性交流輸電裝置(FleXibleACTraIl

2、smissiImSystcl璐，Ⅳ屺TS)等電力電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于其中。這些設(shè)備的投入使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制更為復(fù)雜，同時(shí)也對(duì)電力系統(tǒng)仿真分析技術(shù)提出了更高的要求。H舊C系統(tǒng)和FACTS裝置對(duì)系統(tǒng)故障具有快速響應(yīng)能力，目前主要運(yùn)用電磁暫態(tài)仿真程序來(lái)研究其在系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程中電壓和電流的快速變化現(xiàn)象。但由于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和計(jì)算能力有限，即使用并行計(jì)算方法也難以對(duì)大型電力系統(tǒng)進(jìn)行全網(wǎng)電磁仿真。而機(jī)電暫態(tài)仿真程序(刪∞tSimlll撕onPro鄹鋤

3、，TSP)基于元件的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型，不能反應(yīng)元件內(nèi)部的電氣量瞬時(shí)變化過(guò)程。為了彌補(bǔ)以上兩點(diǎn)不足，電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)與電磁暫態(tài)混合仿真算法對(duì)電力電子裝置部分進(jìn)行詳細(xì)的電磁仿真，以便精確模擬其動(dòng)態(tài)特性；對(duì)外部交流系統(tǒng)則進(jìn)行機(jī)電仿真，以加快仿真效率。本文研究的混合仿真算法將TSP程序嵌入到商業(yè)電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD(PowcrSystemsCAD)主程序中，利用PSCAD自帶的元件庫(kù)搭建HVDC系統(tǒng)及其控制模型，并對(duì)其進(jìn)行電磁仿真，同時(shí)用TSP

4、程序?qū)ν獠拷涣骶W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行機(jī)電仿真；數(shù)據(jù)交換通過(guò)連接二者的接口母線進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的數(shù)字仿真。該算法考慮了系統(tǒng)故障后頻率偏移對(duì)電磁暫態(tài)仿真精度的影響，動(dòng)態(tài)更新接口母線電壓的瞬時(shí)頻率?；旌戏抡嫠惴ú捎么骶S南等效電路來(lái)代替外部網(wǎng)絡(luò)對(duì)H叼C電磁仿真部分的影響，而將HVDC系統(tǒng)等效為時(shí)變恒功率負(fù)荷來(lái)代替其對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)的影響。用基于Kundur2區(qū)域系統(tǒng)的交直流系統(tǒng)對(duì)該算法進(jìn)行了仿真測(cè)試，并將其結(jié)果與PSCAD的仿真結(jié)果比較，驗(yàn)證了本文提出的算法能準(zhǔn)