基于RT-LAB的交直流電力系統(tǒng)仿真方法研究.pdf

1、為了詳細(xì)模擬交直流電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程，本文研究了基于RT-LAB的交直流電力系統(tǒng)仿真方法。
　　通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，綜述對比了目前常用的支持并行計算的電磁暫態(tài)仿真工具。其中RTDS僅支持實時仿真，PSCAD/EMTDC僅支持離線仿真，而ADPSS和RT-LAB對于實時仿真和離線仿真兩種模式均可支持。
　　整套RT-LAB仿真系統(tǒng)分為硬件機(jī)架eMEGAsim和上位機(jī)軟件RT-LAB，它們通過以太網(wǎng)通信，軟件中還內(nèi)置了MATLAB

2、/Simulink/SimPowerSystems的程序接口。為了實施并行計算，RT-LAB需要將仿真文件分塊成一個或多個子系統(tǒng)，并給每個子系統(tǒng)分配獨立的計算資源。RT-LAB定義了兩種線路模型用來連接分塊后的各個子系統(tǒng)并實現(xiàn)計算解耦，其基本原理都是分布參數(shù)單根小損耗線路的Dommel模型，在本文中有詳細(xì)地推導(dǎo)。另外針對仿真系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)初始化，通過SimPowerSystems提供的PowerGUI模塊可以直接完成純交流系統(tǒng)的初始化，本文

3、在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，提出了針對交直流系統(tǒng)的初始化方法，并且通過算例驗證了可行性。
　　MATLAB/Simulink/SimPowerSystems提供的內(nèi)置模型，有時不能滿足用戶的需求，可以通過自定義功能來開發(fā)需要的仿真模型。本文詳細(xì)論述了自定義建模的相關(guān)問題，包括介紹Simulink中常用于自定義建模的內(nèi)置模塊、自定義模型的圖形用戶界面(GUI)封裝、自定義模型加載到Simulink庫列表的方法。另外還研究了控制器建模的一些

4、關(guān)鍵問題，包括:(1)傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間的差異性，表明狀態(tài)空間可以設(shè)置狀態(tài)量初值，更適合電力系統(tǒng)仿真;(2)積分器飽和的影響，會導(dǎo)致控制器動態(tài)響應(yīng)較慢，提出通過自定義抗飽和的積分器來解決。參照BPA中GH卡，在Simulink中進(jìn)行相應(yīng)的建模，通過輸出特性的對比測試，驗證了這套方法的有效性。
　　此外，在MATLAB/Simulink/SimPowerSystems中手動搭建大規(guī)模電力系統(tǒng)是比較困難且容易出錯的。大電網(wǎng)規(guī)劃的原始數(shù)

5、據(jù)通常是BPA或者PSS/E格式的，本文初步研究了BPA和PSS/E仿真文件向RT-LAB仿真文件的自動轉(zhuǎn)換方法，主要分為三個步驟:(1)原始數(shù)據(jù)讀取，是通過編程讀取文本文件實現(xiàn)的;(2)元件添加和拓?fù)錁?gòu)建;(3)RT-LAB仿真文件的子系統(tǒng)分塊和封裝，目前依靠手工實現(xiàn)。針對步驟二，文中提出了兩種實現(xiàn)方式，一是通過MATLAB自帶的函數(shù)完成元件添加和連線;二是按照Simulink仿真文件的文本格式，通過寫文本文件的方式添加元件和連線，這