電子式電力系統(tǒng)動態(tài)模擬研究.pdf

1、在電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程中,仿真技術(shù)一直發(fā)揮著重要作用。電力系統(tǒng)仿真是分析電力系統(tǒng)特征,研究故障暫態(tài)過程的重要手段。本文在總結(jié)和借鑒國內(nèi)外電力系統(tǒng)仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合電力系統(tǒng)研究和新型數(shù)字式保護(hù)、二次設(shè)備檢驗和測試的要求,利用現(xiàn)代分析方法和技術(shù)手段,對基于微電子技術(shù)的電力系統(tǒng)物理模擬方法進(jìn)行理論研究和實(shí)踐探索。論文所做主要工作以下:
　　 1、在廣泛調(diào)研和查閱國內(nèi)外電力系統(tǒng)仿真技術(shù)資料的基礎(chǔ)上,從離線仿真和實(shí)時仿真兩個方面,詳細(xì)分

2、析了各種仿真技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍,總結(jié)了目前仿真手段存在的問題。
　　 2、針對數(shù)字式互感器的推廣,提出電子式電力系統(tǒng)動態(tài)模擬系統(tǒng)的設(shè)計思想,即采用電子智能元件構(gòu)成物理模擬系統(tǒng),使其外部響應(yīng)特性與實(shí)際系統(tǒng)一致。電子模擬技術(shù)以數(shù)字仿真為核心,但以物理模擬的形式表現(xiàn)出來,從而利用物理方法和數(shù)值方法實(shí)現(xiàn)元件外部特性的實(shí)時模擬。
　　 3、從發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型出發(fā),基于Park方程,同時計及阻尼繞組以及轉(zhuǎn)子機(jī)械特性,建立適用于電

3、子動模的發(fā)電機(jī)等效動態(tài)模型的離散時域數(shù)學(xué)模型。利用Matlab建立發(fā)電機(jī)等效動態(tài)仿真模型,并就空載試驗、負(fù)載試驗和短路試驗等方面進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果驗證了該實(shí)時仿真算法的可行性。
　　 4、結(jié)合分布參數(shù)輸電線路的特點(diǎn),提出單相無損線、三相小損耗輸電線路及三相具有依頻特性的輸電線路電子模擬方法。依據(jù)導(dǎo)線之間電磁聯(lián)系的數(shù)學(xué)模型,建立輸電線路電子模擬計算模型。對于模型中數(shù)值可由采集量歷史記錄確定的元件采用數(shù)字信號處理器模擬；而對于模型中

4、與采集量歷史記錄無關(guān)、反映電壓電流瞬時變化關(guān)系的元件則用實(shí)際元件模擬。利用Matlab建立輸電線路實(shí)時仿真模型,并就空載合閘和短路故障等方面進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果證實(shí)了輸電線路電子模擬方法的可行性。
　　 5、依據(jù)輸電線路電子模擬原理,設(shè)計開發(fā)了輸電線路電子模擬裝置的硬件系統(tǒng)和軟件程序。圍繞實(shí)時性和準(zhǔn)確性等基本性能指標(biāo),對輸電線路電子模擬裝置的運(yùn)行速度和精度進(jìn)行了考察和分析。針對典型試驗項目,對輸電線路電子模擬裝置進(jìn)行了性能測試,并