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1、第３８卷第２３期Vol．３８No．２３２０１４年１２月１０日Dec．１０,２０１４DOI:１０．７５００/AEPS２０１３０６２４０１３基于PowerFactory的同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)用模型驗(yàn)證趙大偉１,２,姜達(dá)軍１,朱凌志１,錢敏慧１,趙亮１,張磊１(１．中國(guó)電力科學(xué)研究院(南京),江蘇省南京市２１０００３;２．華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,北京市１０２２０６)摘要:DIgSILENT公司開發(fā)的PowerFactory軟件在國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)分析中得到了日益廣泛的應(yīng)用.然而,PowerFactory軟件缺乏國(guó)內(nèi)實(shí)用的同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)(勵(lì)磁、調(diào)速、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)模型和參數(shù)庫(kù),限制了
2、其研究結(jié)論準(zhǔn)確度的提高.針對(duì)這一問題,基于PSASP實(shí)際工程數(shù)據(jù),選取實(shí)用的同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)模型類型,在PowerFactory中進(jìn)行了建模實(shí)現(xiàn),并與PSASP軟件進(jìn)行了仿真對(duì)比驗(yàn)證.兩區(qū)域四機(jī)系統(tǒng)中的仿真對(duì)比結(jié)果驗(yàn)證了所建模型的準(zhǔn)確性,為獲得更為準(zhǔn)確的電力系統(tǒng)分析結(jié)果打下基礎(chǔ).關(guān)鍵詞:同步發(fā)電機(jī);勵(lì)磁系統(tǒng);調(diào)速系統(tǒng);電力系統(tǒng)穩(wěn)定器;實(shí)用模型;DIgSILENTPowerFactory;PSASP０引言系統(tǒng)絕大部分同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)特性的模型和參數(shù)庫(kù).據(jù)調(diào)研,中國(guó)現(xiàn)有基于PowerFactory軟件的１９９６年美國(guó)西部聯(lián)合電力系統(tǒng)(WSCC)大停電力系統(tǒng)分析研究對(duì)同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)模
3、型考慮[１]電事故后的仿真分析結(jié)果引發(fā)了國(guó)內(nèi)外對(duì)負(fù)荷和均較為粗略,不考慮勵(lì)磁、調(diào)速和PSS模型或者僅發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)等電力系統(tǒng)重要元件模型和參數(shù)準(zhǔn)采用PowerFactory軟件內(nèi)嵌的一些簡(jiǎn)單模型,限制確度的重視,也有力地推動(dòng)了中國(guó)電力系統(tǒng)“四大參了其分析結(jié)果準(zhǔn)確性和可信度的提高.[２Ｇ４][５Ｇ７]數(shù)”實(shí)測(cè)、建模理論與方法及提高仿真精確度本文基于大型電力系統(tǒng)PSASP實(shí)際工程數(shù)方面工作和研究的開展.發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)(勵(lì)磁、調(diào)據(jù),選取系統(tǒng)穩(wěn)定分析中的實(shí)用同步發(fā)電機(jī)控制系速、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS))模型和參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定統(tǒng)模型類型,并在PowerFactory中進(jìn)行建模實(shí)現(xiàn)和[５,８]影響很
4、大.火電、水電等同步發(fā)電機(jī)組是中國(guó)模型驗(yàn)證,豐富PowerFactory軟件系統(tǒng)模型和參數(shù)電力系統(tǒng)的主力電源,對(duì)同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)特性庫(kù),提高基于PowerFactory軟件進(jìn)行電力系統(tǒng)分析模擬的準(zhǔn)確度較大程度地影響電力系統(tǒng)分析結(jié)果的研究的水平.準(zhǔn)確度和可信度.近年來,德國(guó)DIgSILENT公司開發(fā)的１模型建立與驗(yàn)證的難點(diǎn)分析PowerFactory軟件因其具備高度圖形化的操作模１．１模型驗(yàn)證思路的實(shí)用性式、全新的數(shù)據(jù)管理觀念,特別是豐富、詳細(xì)的電力基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證是通常的思路,然[９Ｇ１０]系統(tǒng)元件模型和參數(shù)庫(kù),在電力系統(tǒng)分析中得而,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)非常有限和寶貴,如何充分利用已有的
5、[１１Ｇ１９]到了日益廣泛的應(yīng)用.PowerFactory軟件內(nèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是值得認(rèn)真考慮的.近十多年來,國(guó)內(nèi)同嵌了一些同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)模型,然而這些模型步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)(勵(lì)磁、PSS、調(diào)速)模型參數(shù)實(shí)測(cè)主要是基于IEEE標(biāo)準(zhǔn)和德國(guó)等國(guó)外廠商設(shè)備的,工作的開展,使得PSASP軟件建立了眾多的實(shí)測(cè)不能真實(shí)反映中國(guó)同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的特性.同模型和參數(shù)庫(kù).需要考慮較為實(shí)用的思路來利用這時(shí),經(jīng)過多年的現(xiàn)場(chǎng)模型參數(shù)實(shí)測(cè)工作,PSASP和些實(shí)測(cè)模型和參數(shù)完成PowerFactory軟件中的建PSDＧBPA軟件不斷開發(fā)完善,具備了反映中國(guó)電力模和驗(yàn)證.１．２模型的準(zhǔn)確度收稿日期:２０１３Ｇ０６Ｇ２４
6、;修回日期:２０１４Ｇ０５Ｇ２９.國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(８６３計(jì)劃)資助項(xiàng)目最重要的是需明確PSASP中自帶模型實(shí)現(xiàn)的[２０](２０１２AA０５０２０３);國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“基于運(yùn)行數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié).雖然PSASP用戶手冊(cè)中給出了相關(guān)模型新能源發(fā)電并網(wǎng)特性評(píng)估與故障行為優(yōu)化控制技術(shù)研究與的框圖,但筆者在自定義實(shí)現(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)不少模型僅是應(yīng)用”;中國(guó)電力科學(xué)研究院青年科研基金資助項(xiàng)目(NY８４Ｇ原理框圖,如１２型自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(AVR)、１型１４Ｇ００３).PSS,存在需特殊考慮的地方;有的存在“異議”,如１—２７—２０１４,３８(２３)型原動(dòng)機(jī)調(diào)速器(GOV);有的對(duì)自定義實(shí)現(xiàn)的要求綜合考慮
7、上述各模型結(jié)構(gòu)和輸入輸出變量,得高,如２型AVR,其變限幅環(huán)節(jié)需要采用PSASP的到PSASP中同步發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)的物理量傳用戶自定義(UD)模型和用戶程序接口(UPI)聯(lián)合遞關(guān)系,如圖１所示.圖中:Vs為PSS輸出;Ve為實(shí)現(xiàn).勵(lì)磁電壓;Pt為機(jī)械功率;Pe為電磁功率;ω為轉(zhuǎn)１．３模型的通用性速;Vt為機(jī)端電壓;Qe為無功功率;Ifd為勵(lì)磁電流;因PSASP中實(shí)用的同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)模型It為定子電流;cosr為功率因數(shù);Sr為視在功率.
