基于預仿真策略的變電站培訓仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，變電站培訓仿真系統(tǒng)已成為一種培訓變電工人的有力工具，其中數(shù)字物理混合型變電站培訓仿真系統(tǒng)備受關(guān)注。這種培訓仿真系統(tǒng)對一次系統(tǒng)采用全數(shù)字仿真，對二次系統(tǒng)使用全部真實設(shè)備。為了能使二次系統(tǒng)真實設(shè)備正常運行，要求一次系統(tǒng)數(shù)字仿真部分提供的電壓互感器(VT)二次側(cè)電壓信號和電流互感器(CT)二次側(cè)電流信號具有實時性。當變電站一次系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，計算時間較短；而當一次系統(tǒng)的網(wǎng)絡參數(shù)發(fā)生變化時，計算時間較長，將會出現(xiàn)嚴重的計算風暴。
　

2、　 針對上述事實，本文對數(shù)字物理混合變電站培訓仿真系統(tǒng)的一次系統(tǒng)進行了研究，主要做了一下工作。
　　 首先，采用差分法建立變電站一次系統(tǒng)的仿真模型。研究了供電端、變壓器、線路和負荷等主要設(shè)備的仿真模型，以及開關(guān)、站內(nèi)故障和線路故障模型。
　　 其次，針對仿真模型的求解，采用了多項式預條件共軛梯度法(PCG)，該算法主要是對一次系統(tǒng)暫態(tài)仿真中形成的線性方程組進行求解。PCG法是對CG法的改進，它通過對系數(shù)矩陣進行預處理，

3、使得預處理后的系數(shù)矩陣的特征值更集中，加快收斂速度。另外，PCG法充分利用了CG法易于并行化和充分利用稀疏性的特點，有效減小了算法的計算量。
　　 最后，為加快仿真速度，該算法結(jié)合了一些加速仿真技術(shù)。在仿真模型方面，本文采用貝瑞隆等值電路描述輸電線路，把一次系統(tǒng)仿真模型分解成供電端模塊仿真模塊，站內(nèi)仿真模塊、線路仿真模塊和負荷仿真模塊；用短路故障轉(zhuǎn)移法簡化站內(nèi)仿真模塊，使站內(nèi)仿真模塊僅包含變壓器、母線節(jié)點和饋線端點，并采用邏輯分