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《數(shù)字仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及常用的幾種數(shù)字仿真工具.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第32卷第21期繼電器VOI.32NO.212004年11月1日RELANOV.1，200471數(shù)字仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及常用的幾種數(shù)字仿真工具1123王卉，陳楷，彭哲，杜剛（1.武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院，湖北武漢430072；2.河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北石家莊050000；3.開(kāi)封市電業(yè)局，河南開(kāi)封475003）摘要：介紹了電力系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)的分類(lèi)、特點(diǎn)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，并介紹了幾種當(dāng)前較為流行的數(shù)字仿真工具及其特點(diǎn)，最后對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；數(shù)字仿真；數(shù)字仿真工具中圖分類(lèi)號(hào)：TM743文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-4897（200
2、4）21-0071-05OSIM公司引進(jìn)了先進(jìn)的數(shù)?；旌鲜椒抡嫦到y(tǒng)；900引言年代中期，為了跟蹤國(guó)際上電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)電力系統(tǒng)數(shù)字仿真是用數(shù)學(xué)模型代替實(shí)際電力發(fā)展的潮流和500kV系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及例系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)上用數(shù)值方法對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行檢驗(yàn)的需要，少數(shù)電力企業(yè)和電科院、國(guó)家電力公行試驗(yàn)和研究的過(guò)程。由于與傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真比司電力自動(dòng)化研究院以及一些高校引進(jìn)了少量的較，數(shù)字仿真具有不受原型系統(tǒng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性RTDS裝置；目前，電科院正致力于開(kāi)發(fā)全數(shù)字實(shí)時(shí)的限制，能保證被研究對(duì)象和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的安全性，具仿真系統(tǒng)。有很好的經(jīng)濟(jì)性，有效性和方便性，可預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)中未2電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的
3、應(yīng)用來(lái)系統(tǒng)性能等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字仿真已逐漸取代動(dòng)態(tài)仿真，在電力行業(yè)中起到舉足輕重的作用。而各種電力系電力系統(tǒng)數(shù)字仿真發(fā)展十分迅速，應(yīng)用日益廣統(tǒng)仿真軟件也已成為電力科研工作者進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)泛，主要包括用于培訓(xùn)的電力系統(tǒng)仿真器和用于研［2］劃、設(shè)計(jì)、確定運(yùn)行方式，進(jìn)行事故分析，開(kāi)發(fā)保護(hù)和究的電力系統(tǒng)數(shù)字仿真兩個(gè)方面。自動(dòng)裝置等工作的重要工具。下面，本文將介紹數(shù)目前用于電力系統(tǒng)培訓(xùn)的仿真器有電力系統(tǒng)調(diào)字仿真在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，并對(duì)當(dāng)今流行的幾種度培訓(xùn)仿真器、發(fā)電廠(chǎng)單元機(jī)組培訓(xùn)仿真器和變電電力系統(tǒng)數(shù)字仿真工具作簡(jiǎn)要的介紹。站培訓(xùn)仿真器等。培訓(xùn)用仿真器和研究用仿真器有很大區(qū)別。研究用仿真器要求精確的算法和完善
4、的1我國(guó)電力系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展數(shù)學(xué)模型，對(duì)仿真環(huán)境不要求逼真。相對(duì)而言，培訓(xùn)我國(guó)采用系統(tǒng)數(shù)字仿真的方法來(lái)研究和分析電仿真器對(duì)于動(dòng)態(tài)過(guò)程的計(jì)算精度和數(shù)學(xué)模型要求不力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)和受擾動(dòng)后的動(dòng)態(tài)過(guò)程，很早高，因而這方面的費(fèi)用可以節(jié)省。但是也有一些電就開(kāi)始了。20世紀(jì)60年代初，國(guó)內(nèi)許多電力科研力系統(tǒng)調(diào)度培訓(xùn)仿真器要求具有研究仿真器的功機(jī)構(gòu)和高等院校先后開(kāi)發(fā)了多種電力系統(tǒng)潮流，暫能，這種仿真器的價(jià)格較高。態(tài)穩(wěn)定和短路電流計(jì)算程序，后來(lái)發(fā)展成為各種專(zhuān)研究仿真工具包括各種電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)和暫用計(jì)算程序和綜合穩(wěn)定程序。與此同時(shí)引進(jìn)了國(guó)外態(tài)穩(wěn)定仿真軟件，如電磁暫態(tài)軟件（EMTP）和國(guó)內(nèi)多版本的電力系
5、統(tǒng)電磁暫態(tài)程序（EMTP）和許多專(zhuān)電力部門(mén)普遍采用的綜合穩(wěn)定程序。研究仿真又可用數(shù)字仿真程序。這些研究仿真軟件可以研究電磁分為非實(shí)時(shí)仿真和試驗(yàn)用的實(shí)時(shí)仿真。暫態(tài)、電磁諧振、機(jī)電震蕩、發(fā)電機(jī)組軸系扭振以及2.1非實(shí)時(shí)數(shù)字仿真由于斷路器切換或雷電流沖擊等引起的暫態(tài)過(guò)程。電力系統(tǒng)非實(shí)時(shí)仿真即離線(xiàn)仿真是在數(shù)字計(jì)算后來(lái)EMTP又增加了潮流計(jì)算、超高壓直流輸電的機(jī)上為電力系統(tǒng)的物理過(guò)程建立數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)［1］換流器、控制系統(tǒng)及其分析等內(nèi)容。方法求解，以進(jìn)行仿真研究的過(guò)程，其仿真速度與實(shí)1996年，為了對(duì)我國(guó)正在建設(shè)的三峽工程的輸際系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程不等。非實(shí)時(shí)的研究仿真軟件種配電工程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真研究，電
6、科院從加拿大TE-類(lèi)很多，主要有電磁暫態(tài)過(guò)程仿真、機(jī)電暫態(tài)過(guò)程仿72繼電器［2］真和中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)過(guò)程仿真3種。穩(wěn)定計(jì)算一樣，電力系統(tǒng)長(zhǎng)過(guò)程穩(wěn)定計(jì)算也是聯(lián)立l）電磁暫態(tài)過(guò)程數(shù)字仿真求解描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的微分方程組和描述系統(tǒng)網(wǎng)電磁暫態(tài)過(guò)程數(shù)字仿真是用數(shù)值計(jì)算方法，采絡(luò)特性的代數(shù)方程組，以獲得電力系統(tǒng)長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)態(tài)用瞬時(shí)值方式計(jì)算，對(duì)電力系統(tǒng)中從數(shù)微秒至數(shù)秒穩(wěn)定的時(shí)域解。但是，電力系統(tǒng)長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)態(tài)的響應(yīng)之間的電磁暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行仿真模擬。電磁暫態(tài)仿時(shí)間常數(shù)從幾十毫秒到l00S以上，是典型的剛性真，可以精確地模擬含有HVDC和FACTS裝置的復(fù)系統(tǒng)，需要采用隱式積分算法。為避免計(jì)算時(shí)間過(guò)雜系統(tǒng)的各種元件，如晶
7、閘管、GTO甚至IGBT。電長(zhǎng)，還必須采用自動(dòng)變步長(zhǎng)計(jì)算技術(shù)。磁暫態(tài)過(guò)程仿真必須考慮輸電線(xiàn)路分布參數(shù)特性和2.2實(shí)時(shí)數(shù)字仿真參數(shù)的頻率特性、發(fā)電機(jī)的電磁和機(jī)電暫態(tài)過(guò)程以電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真目前主要用于繼電保護(hù)裝置及一系列元件（避雷器、變壓器、電抗器等）的非線(xiàn)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，由于有實(shí)物參與，因性特性。因此，電磁暫態(tài)仿真必須建立這些元件和此要求仿真系統(tǒng)是實(shí)時(shí)的。實(shí)時(shí)仿真軟件必須在一系統(tǒng)的代數(shù)或微分、偏微分方程。一般采
