电力系统不同过程仿真中的核电机组数学模型研究

针对“核电机组单机容量普遍比火电机组大、运行特性不同于火电机组且在电力系统中比例不断升高从而给电力系统稳定运行造成影响”的问题,在前人建立的详细核电机组数学模型的基础上,建立了适用于电力系统中长期稳定性分析的核电机组数学模型,并在Simulink平台上,通过对单机无穷大系统的暂态稳定性仿真测试,考察了在暂态稳定性仿真中核电机组机械出力以及其他相关变量的变化.研究结果表明,在电力系统暂态稳定性分析中,核电机组机械出力和其他核电机组内部的相关变量变化很小,因此核电机组的机械功率可以当作恒功率来处理,这样可以极大地简化核电机组在电力系统暂态稳定性研究中的数学模型.     

通过电动汽车换电站提高电力系统暂态稳定性的研究

针对电动汽车换电站大规模接入电网可能将对系统的优化运行产生较大影响的问题,提出了一种换电站的暂态数学模型,就换电站对电力系统暂态稳定的影响进行了研究。考虑简单的模型,分析了通过控制换电站和电网之间的交换功率提高系统的暂态稳定;然后借鉴电力系统储能元件控制方法,利用电力系统综合分析软件(PSASP)的用户自定义模型UD,对换电站的功率交换进行了建模。以新英格兰系统为例进行了仿真计算。研究结果表明,该模型验证了换电站在改善电力系统暂态稳定性方面的效果;同时不同接入位置的仿真结果对换电站的选址也有一定的指导意义。     

基于STATCOM的功率振荡阻尼器和PSS控制器协调控制研究

静态同步补偿器(STATCOM)的本质是并联电压源转换器(VSC),可以通过控制机端电压以快速改变输电线路中的无功电流分量,从而提高系统稳定性。为分析补偿器的阻尼效应对电力系统振荡稳定性的增益效果,提出了一种配有静态同步补偿器的电力系统模型,采用粒子群算法对控制器参数进行自适应优化,通过综合控制注入的母线电压和补偿器电容电压,可以提高单机无穷大系统(SMIB)系统和多机系统的暂态稳定性的特性。通过构建Matlab仿真模型,分析了该仿真系统振荡稳定性在不同STATCOM阻尼效应下的变化情况,测试了同状态下电力系统稳定器(PSS)对系统稳定性的增益,以及PSS与STATCOM的综合控制作用。仿真结果表明:静态同步补偿器能够一定程度上改善系统暂态稳定性,在重负荷运行状态下其阻尼性能优于PSS。在PSS已经满足系统阻尼要求的情况下,STATCOM与PSS的协调作用可进一步提高电力系统在复杂外部条件下的动态性能。     

基于时域仿真的暂态稳定判据及在事故扫描中的应用

为解决基于时域仿真的电力系统暂态稳定判断时,传统的角度判别准则引起大量的数值计算的问题,将单机等效法(SIME)辨识方法应用于电力系统时域仿真计算中。通过对该方法下EAC法则对减少电力系统暂态稳定时域仿真时间的研究,提出了一种暂态稳定判据,称为EAC判据。其基本思想是将多机系统等效为单机无穷大(OMIB)系统,随着时域仿真的计算,逐步更新OMIB系统,若满足EAC法则,则停止计算。最后将EAC判据和角度法准则分别应用于基于时域仿真算法的快速事故扫描器中,对EAC判据的有效性和准确性进行了评价。基于两个实例的计算结果比较,结果证明,与传统的角度判别准则相比,EAC判据能够大大减少电力系统暂态稳定时域仿真时间。     

隐式精细积分算法在电力系统暂态稳定分析中的应用

电力系统暂态稳定分析对电力系统运行有重要的作用,为解决传统的隐式梯形积分在电力系统暂态分析中的不足,将传统的隐式数值积分技术和精细积分技术引入到电力系统暂态稳定计算中,通过对显式精细积分数值法的分析,并结合隐式积分法自身的特点,提出了高精度、易于实现的隐式精细积分方法,为解决电力系统暂态稳定分析及计算问题开辟了新的途径。将新英格兰系统(10机39节点系统)的仿真算例结果进行了验证。研究结果表明,隐式精细积分算法在计算速度和计算精度上都优于传统的数值积分方法。     

数字式距离保护装置的动态特性仿真系统

数字式保护装置在超高压线路得到广泛的应用,目前电力系统的运行方式复杂、变化频繁以及保护装置的软件实现对用户带来的不透明性,给继电保护装置的运行分析带来很大的困难.基于Matlab的M语言,通过采集故障录波数据和采用电磁暂态仿真程序(EMTP)数据仿真实际电力系统数字式距离保护装置的动作逻辑,分析数字式距离保护装置的动态特性.该系统实现了故障暂态计算与数字式距离保护仿真程序的同步进行.通用性好,可视性强,使用灵活.具有较大的实用价值.     

基于伴随灵敏度的暂态稳定预防控制快速算法

针对已有算法难以适应现代电力系统在线预防控制的实时性要求的问题,研究了一种基于伴随灵敏度分析的暂态稳定预防控制快速算法,采用了约束转换技术来缓解大规模电力系统暂态稳定预防控制中的"维数灾"问题,提出了一种优化层-仿真层的双层结构以实现算法:优化层基于预测-校正内点法,利用近似海森矩阵的扩展生成方法以提高算法的准确性和收敛性;仿真层中采用伴随灵敏度方法实现了灵敏度快速计算,并使用非诚实牛顿法和雅克比矩阵重用技术以进一步提高计算速度。研究结果表明,该算法能够显著提高大规模电力系统的暂态稳定预防控制求解效率,且相较其他已有算法体现出极大的速度优势,完全能够达到现代电力系统在线预防控制对控制算法的实时性要求。     

基于PSASP的电力系统暂态稳定分析

利用PSASP7.0对三机系统暂态过程进行仿真,介绍了AVR和PSS的基本功能,并分析了它们对系统暂态稳定性的影响,同时还分析了输电线路的不同故障性质对系统暂态稳定性的影响。     

基于PSCAD/EMTDC的异步电动机过载运行仿真

电力系统发生故障时,系统会从一种状态变到另一种状态,并伴随产生复杂的电磁暂态现象。该文提出一种基于电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC环境的电动机过载仿真,利用过载运行时的数学模型代替实际电力系统,实现了数值方法对系统的运行试验和研究。该模型不仅可以对发电机故障的瞬态和稳态过程进行仿真,而且能够揭示发电机故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律。验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性,为电动机故障诊断和保护的深入研究提供了有效的仿真平台。     

电力系统实时数字仿真器RTDS简介

RTDS(实时数字仿真器)是一种实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置,利用先进的软硬件技术,可以对交直流系统进行实时准确的仿真.其建模周期短、灵活性强、结果直观、频率特性范围大、计算精度和模型的合理性通过多年的国内外运行,实践证明是可以信赖的.RTDS还可以对故障录波并可回放,现在正逐渐取代了基于模拟技术的暂态网络分析仪而成为新一代仿真器.详细介绍了实时数字仿真器的功能应用及软硬件的结构.     

电压跌落时双馈电机电磁暂态过程仿真与分析

双馈风力发电机（ DFIG）因其具有优良的发电运行性能,在目前的风力发电中得到了广泛地应用。为了研究其不同数学模型在电压跌落故障时的暂态特性,该文以MATLAB／SIMULINK为仿真平台,分别建立了DFIG完整的五阶数学模型及忽略定子磁链暂态变化的三阶模型,在此基础上搭建了相应的风电系统仿真模型,并对风电系统在相同电压跌落幅度时的电磁暂态过程进行了仿真研究。仿真结果表明,DFIG的五阶数学模型在电压跌落时的暂态响应更为清晰和细致,能更精确地表征其在电压跌落时的暂态响应过程。     

基于SIMULINK的往复式交流液压系统的动态仿真

利用功率键合图建立了往复式交流液压系统的动态模型，给出了该系统的仿真模型，在SIMULINK环境下直接利用状态方程对系统的动态特性进行了仿真。结果表明，功率键合图和SIMULINK相结合是对液压系统动态特性进行仿真的一条捷径。     

Identification of generator criticality and transient instability by supervising real-time rotor angle trajectories employing RBFNN

Identification of transient stability state in real-time and maintaining stability through preventive control technology are challenging tasks for a large power system while integrating deregulation constraints. Widely employment of the phasor measurement units (PMUs) in a power system and development of wide area management systems (WAMS) give relaxation to monitoring, measurement and control hurdles. This paper focuses on two research objectives; the first is transient stability assessment (TSA) and second is selection of the appropriate member for the control operation in unstable operating scenario. A model based on the artificial machine learning and PMU data is constructed for achieving both the objectives. This model works through prompt TSA status with radial basis function neural network (RBFNN) and validates it with PMU data to determine the criticality level of the generators. To reduce the complexity of the model a transient stability index (TSI) is proposed in this paper. A RBFNN is used to determine the transient stability aspects like stability status of system, coherent group and criticality rank of generator and preventive control action, following a large perturbation. PMUs measure post-fault rotor angle values and these are used as input for training RBFNN. The proposed approach is demonstrated on the IEEE 10-generator 39-bus, 16-generator 68-bus and 50-generator 145-bus test power systems successfully and the effectiveness of the approaches is discussed.     

车辆综合传动换档离合器结合过程动态特性研究

针对某综合传动装置,建立了换档离合器在结合过程中的动态模型,采用ＭＡＴＬＡＢ中ＳＩＭＵＬＩＮＫ进行动态特性仿真,通过试验,验证了所建立的数学模型和仿真计算方法的正确性和有效性,研究结果可以用于履带车辆综合传动换档离合器与液压系统的性能匹配和性能预测。     

4WS汽车虚拟模型的闭环控制动力学仿真

利用机械系统仿真软件ADAMS建立了一种新设计的四轮转向(4WS)汽车的整车虚拟模型;利用MATLAB/Simtdink建立了4WS汽车的控制策略;通过ADAMS与MATLAB／Simtdink交互式联合仿真,研究了闭环控制下4WS汽车的瞬态和稳态操纵动力学特性。另外,仿真比较了基于横摆角速度多状态最优控制方法下、不同底盘结构参数对车辆操纵稳定性的影响。     

基于PSCAD的变速恒频双馈风力发电机组并网稳定性仿真研究

简要介绍了变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,通过建立变速恒频发电机在由坐标系下的数学模型,以及基于PSCAD的系统仿真模块,对变速双馈风力发电机组和恒速鼠笼型风力发电机组的并网稳定性进行仿真分析与比较。结果表明,变速恒频双馈风力发电机组具备更好的小干扰稳定性和暂态稳定性,同时,可以在风速发生变化时通过进行变桨或变速运行调节功率,实现最大风能捕获。     

基于简单电力系统的暂态稳定研究

建立了单机无穷大模型,采用MATLAB软件进行暂态稳定仿真,分析和比较了故障切除时间对系统暂态稳定的影响。     

基于MATLAB/SIMULINK直接矢量控制的研究

从异步电动机的数学模型着手介绍一种基于MATLAB/SIMULINK的异步电动机仿真模型,使用时只需要输入不同的电机参数即可。在此基础上设计一个典型的直接矢量控制系统,然后利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对该控制系统运行情况进行仿真研究。