電磁暫態(tài)計算非線性模型研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中含有大量的非線性元件，非線性元件的運行情況非常復雜，因此非常有必要迅速、準確、全面地掌握電力系統(tǒng)的實時運行狀態(tài)，分析和預測系統(tǒng)的運行趨勢，對運行中發(fā)生的各種問題提出對策，并提供下一步的控制策略。本文詳細討論分析了電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)計算中對非線性元件的分析處理方法，并在此基礎上引入了處理任意拓撲連接的非線性元件的新算法，并對新算法進行了證明和仿真分析。本文主要的研究工作有以下幾點： 1本文從研究非線性元件的基本方法出發(fā)，詳

2、細討論了分段線性化和補償法，并將EMTP和Microtran技術的分段線性化處理的方法進行比較。Microtran分段線性化方法是本文引入新算法的基礎，該技術的好處是，有效的克服了段到段過渡時的過沖問題，但是段與段過度時的數(shù)值振蕩問題卻要用到CDA (CriticalDamping Adjustment)技術。本文在推導補償法的過程中，得出當補償法應用求多個非線性元件時，要求每一個非線性元件有一個端口，即補償法要求把非線性元件看作電流源

3、，從端口一個節(jié)點流入的電流等于從端口另一個節(jié)點流出的電流。這就是說補償法對非線性元件的拓撲結(jié)構(gòu)是有限制的。 2本文引入了電磁暫態(tài)計算中求解任意拓撲連接非線性元件的新算法。三角形連接的三個單相真一非線性元件在EMTP中不能運行，因為戴維南等效阻抗矩陣是奇異矩陣，沒有逆矩陣。本文建立了三角形連接的非線性元件的等效模型，形成了非線性元件的伴隨電路，然后和線性電路部分一塊求解。并詳細推導論證了該方法，利用MATLAB程序驗證了新方法的正

4、確性。并且，利用該新算法程序驗證了幾個算例，程序運行出的波形和實際分析得出的波形極為相似，再次證明了該算法的正確性。 3本論文推導出新模型中假非線性元件(Type-96-99)不需要迭代，這是一種普遍適用的計算方法，可以用于EMTP程序中，使之運行任意連接和任意數(shù)量的非線性元件，如避雷器、變壓器、電抗器和發(fā)電機等非線性元件。 4本論文給出電磁暫態(tài)模擬中非線性模型的算法，非線性模型的數(shù)值解一般需要求解變系數(shù)差分方程。可以證