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

1、近幾年，隨著現(xiàn)代電力電子學(xué)的迅速發(fā)展，各種電力電子設(shè)備如高壓直流輸電系統(tǒng)HVDC(HighVoltageDirectCurrentSystems)和柔性交流輸電系統(tǒng)FACTS(FlexibleACTransmissionSystems)裝置不斷引入電力系統(tǒng)。這些設(shè)備使電網(wǎng)的運(yùn)行控制變得更加復(fù)雜，為了提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析水平，有必要對(duì)包含這些設(shè)備的電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的數(shù)字仿真。 HVDC和FACTS設(shè)備對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)具有快速響應(yīng)能力，機(jī)

2、電暫態(tài)仿真程序TSP(TransientStabilityProgram)對(duì)HVDC和FACTS裝置采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型，因而不能仿真器件接口或內(nèi)部的瞬變電壓電流響應(yīng)。而電磁暫態(tài)仿真程序EMTP(ElectromagneticTransientProgram)能精確地模擬復(fù)雜電力系統(tǒng)中的HVDC和FACTS等電力電子設(shè)備的暫態(tài)特性。但是受計(jì)算機(jī)計(jì)算和存儲(chǔ)能力的限制，即使采用并行算法也難以對(duì)大型電力系統(tǒng)進(jìn)行全網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真。一般需要進(jìn)行系統(tǒng)等值

3、化簡(jiǎn)，因此不能反映系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過(guò)程對(duì)電磁暫態(tài)過(guò)程的影響。為彌補(bǔ)上述兩方面的不足，機(jī)電暫態(tài)與電磁暫態(tài)混合仿真算法對(duì)電力電子裝置使用電磁暫態(tài)模型進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真，對(duì)剩余網(wǎng)絡(luò)采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)仿真。混合仿真算法既可以精確地反映非線性電力電子器件的動(dòng)態(tài)特性，又具有較高的仿真效率。但目前的混合仿真算法都需要在程序中建立HVDC或FACTS器件及其控制器的電磁暫態(tài)模型，并編制大量的仿真程序模擬器件內(nèi)部復(fù)雜的電磁暫態(tài)過(guò)程，不同的器件、不同的控

4、制策略需要編制不同的程序，缺乏靈活性、通用性。 針對(duì)目前混合仿真方法存在的問(wèn)題，本文介紹的混合仿真算法將TSP程序嵌入商業(yè)軟件PSCAD/EMTDC主程序中，利用EMTDC仿真軟件自帶的元件搭建FACTS元件及其控制器模型，并對(duì)其進(jìn)行精確的電磁暫態(tài)仿真，調(diào)用外部TSP程序采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型對(duì)剩余網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)仿真，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的混合數(shù)字仿真。該方法在全圖形化界面下構(gòu)造仿真系統(tǒng)而不用編制電磁暫態(tài)仿真代碼，從而使仿真過(guò)程簡(jiǎn)化。并且具