交直流電力系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真的多速率方法研究.pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展使電力系統(tǒng)動態(tài)過程的多時(shí)間尺度特性愈發(fā)突出，這給電力系統(tǒng)仿真計(jì)算帶來了挑戰(zhàn)。本文對交-直流系統(tǒng)多速率穩(wěn)定性仿真的相關(guān)問題進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容包括：高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性建模和仿真，基于變量自適應(yīng)分組的多速率仿真算法，十字鏈表稀疏矩陣技術(shù)。各部分內(nèi)容的具體描述如下：
　　 歸納了穩(wěn)定性仿真程序中高壓直流輸電系統(tǒng)的建模方式，主要可分為簡單模型、響應(yīng)模型和詳細(xì)模型，探討了直流系統(tǒng)穩(wěn)定分析模型及其所包含的3種模型

2、的適用性。分析了針對直流系統(tǒng)詳細(xì)模型的交-直流雙時(shí)步仿真算法的缺陷：該法假設(shè)在直流小步長仿真過程中換流母線的交流電壓不變，這一假設(shè)可能延遲直流系統(tǒng)中一些具有開關(guān)特性控制器的動作時(shí)間，造成仿真結(jié)果不準(zhǔn)確；對于多饋入直流系統(tǒng)，甚至可能引起直流開關(guān)特性控制的誤動作，造成仿真結(jié)果失真。所提出的考慮直流系統(tǒng)開關(guān)特性控制的變步長仿真方法能正確計(jì)及直流開關(guān)特性控制的動作時(shí)間，從而獲得準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，且很好地保持了傳統(tǒng)雙時(shí)步方法的計(jì)算效率。
　　

3、 提出了一種基于變量自適應(yīng)分組的多速率仿真方法，能夠在仿真過程中自適應(yīng)地給出具有較高加速比的變量分組方式，避免了傳統(tǒng)的多速率仿真方法為進(jìn)行變量分組而需要預(yù)先給定分組步長比的困難。構(gòu)建了不誠實(shí)牛頓法(very dishonest Newtonmethod，VDHN)的分組求解算法，包括預(yù)測、插值和校正三個(gè)環(huán)節(jié)，并針對VDHN法的特點(diǎn)給出了校正過程中電壓分組計(jì)算的方法。算例證明本文多速率法能有效地提高傳統(tǒng)電力系統(tǒng)和分布式發(fā)電供能微網(wǎng)系統(tǒng)的

4、仿真計(jì)算效率。
　　 闡述了十字鏈表的構(gòu)成以及檢索和操作方式，說明十字鏈表能夠高效地完成三角分解和前代-回代運(yùn)算。指出了傳統(tǒng)的十字鏈表內(nèi)存分配方式對計(jì)算效率的影響：十字鏈表的存儲結(jié)點(diǎn)通常散列于內(nèi)存空間中，該內(nèi)存分配方式下稀疏矩陣的運(yùn)算效率低于存儲結(jié)點(diǎn)連續(xù)分布在內(nèi)存中的稀疏矩陣運(yùn)算效率，這一現(xiàn)象是由計(jì)算機(jī)的高速緩沖存儲器(cache)的工作原理造成的。針對這一問題提出了一種改進(jìn)的十字鏈表方法。通過算例證明了本文的改進(jìn)十字鏈表方法是