电力系统实时仿真技术研究综述

电力系统实时仿真已成为进行电力系统试验研究、规划设计、调度运行和状态安全评估的重要工具.电力系统实时仿真技术的发展经历了物理仿真、数模混合仿真和数字仿真三个阶段.介绍了电力系统实时仿真技术的一般定义、发展历程及现状,突出了该技术的实时性特点,同时,对实时仿真技术的理论基础、涉及的算法和实现方式也作了一定程度的阐述,对电力系统实时仿真技术有较全面的比较和说明.三种实时仿真技术有各自的优缺点,在实际应用中应有选择性地配合使用.数模混合仿真技术在仿真应用中较有优势,成为目前较热门的研究课题,对它作了重点介绍.最后进一步指出了电力系统实时仿真技术急需解决的问题.     

电力系统实时仿真技术研究综述

电力系统实时仿真已成为电力系统试验研究、规划设计和调度运行的重要工具。介绍了电力系统实时仿真技术的定义、分类、发展历程及现状,对三种实时仿真技术的理论基础、框架作了一定程度的阐述,对电力系统实时仿真技术有较全面的说明。最后指出了电力系统实时仿真技术急需解决的问题。     

电力系统实时仿真技术分析

阐述了电力系统实时仿真技术的应用情况和发展前景。对实时数字仿真系统采用的各种硬件平台进行了分析和比较。结合实际工程项目对实时仿真测试技术的应用情况进行了详细介绍,并阐述了数模混合实时仿真系统的原理、结构和应用情况。提出了先进的集成混合实时仿真系统的架构。该系统对扩大实时仿真系统的规模具有重要意义。     

电力系统实时数学仿真技术

介绍电力系统实时数字仿真技术的发展过程，以全数字实时仿真系统(RTDS)为例，说明实时数字仿真技术在电力系统中得到了广泛应用。基于微机的电力系统实时数字仿真技术具有良好的发展前景，重点讨论我国第1台自主开发的基于微机的数字动态实时仿真系统(Digital Dynamic Real-TimeSimulator，DDRTS)，指出此项技术是未来电力系统实时数字仿真中的一个重要发展方向。另外，强调了在这个领域研究中值得关注的几个问题。     

电力系统数模混合实时仿真技术的现状与发展

电力系统实时数字仿真与物理模拟相结合可以达到优势互补、优化模拟的效果。模拟仿真器与实时数字仿真系统之间能量与信号的交换 ,是数模混合实时仿真接口的主要问题。利用替代定理 ,两者之间可以通过戴维南等值电路和诺顿等值电路进行相互表述。实时数字仿真系统与HVDC原型模拟换流器构成的混合实时仿真系统在天—广高压直流控制与保护系统测试中得到了成功应用。实时数字仿真系统与动模机组的硬件连接则需要开发背靠背变流器。提出了先进的集成混合实时仿真系统的架构 ,其对经济有效地扩大实时仿真系统的规模具有重要的意义     

电力系统数字混合仿真技术综述

相互独立的机电暂态程序与电磁暂态程序由于各自的不足和局限,已经难以适应快速发展的现代电力系统对仿真技术的要求,数字混合仿真技术为解决该问题提供了一种新的思路。文章对该技术进行了研究,认为接口的处理是其中的关键,在此基础上重点阐述了接口位置选择、等值电路形式、数据交互方式以及数据转换等核心问题。最后指出,在混合实时仿真中电磁暂态侧与实际物理装置相连具有重要的研究价值和应用前景。     

电力系统实时数字仿真技术及应用进展

介绍了国内外电力系统数字仿真分析软件平台及方法,探讨了开展实时数字仿真研究和仿真平台建设的必要性,指出实时仿真平台不但可开展大系统背景下的故障分析工作,也可为继电保护二次设备的检测提供新的方法,介绍并展望了数字仿真平台在国内的应用情况。     

电力系统数字仿真技术的现状与发展

电力系统数字仿真已成为电力系统试验研究、规划设计和调度运行的重要工具。文中介绍了电力系统仿真技术的现状，讨论了现有电力系统数字仿真软件和系统的发展趋势。认为随着电力系统的发展和FACTS等新技术的应用，电磁暂态与机电暂态混合仿真、全过程动态仿真和大规模实时仿真系统将是我国电力系统仿真技术的主要发展方向。     

基于RTDS的电力系统实时仿真

随着我国电力系统建设的迅速发展,传统的非实时仿真技术越来越难以满足电力系统规划和设计的需要.采用实时仿真工具对电力系统进行实时仿真势在必行.基于高速处理器的实时仿真器(RTDS)的出现,满足了对电力系统进行实时仿真的需要.介绍了RTDS的结构和特点,然后在RTDS环境下建立了一个典型电力系统的模型.并就此模型进行了实时仿真分析.仿真结果表明,RTDS可以实现对电力系统的实时仿真.     

电力系统实时数字仿真技术及其应用综述

电力系统实时数字仿真在电力系统重大工程规划、设计、建设和运行的各个阶段起着越来越重要的作用。本文讨论了电力系统实时数字仿真技术的国内外研究现状,总结并介绍了数字仿真平台在国内的应用情况,提出了开展应用研究工作的主要方向。     

非全相运行的电力系统多模块数字实时仿真模型

在电力系统规划中，设计与检验电力系统的保护、控制以及调度设备时，动态模拟装置起着重要的作用，应用多模块耦合算法，将一个典型的高阶电力系统分解为多个低阶模块，然后分别对各低阶模块进行建模，各模块之间通过其端口的电压与电流关系进行耦合，对一个典型系统的非全相运行状态建立了其相应的多模块耦合算法模型，并且在高性能的PC机系统上以较小的仿真步长实现了其相应的数字实时仿真，系统实时运行的结果表明，提出的电力系统非全相运动状态的多模块耦合算法模型能够满足实时仿真系统的要求。     

分布式电源集群控制与电力信息实时仿真研究

随着智能电网的发展,大量高渗透率的分布式电源以集群形式接入电网,通信网络与电力网络耦合不断加深,电力信息物理系统(Cyber-physical system, CPS)的架构不断完善。针对高比例分布式电源集群区域电网,提出了基于多代理一致性的群内自治和群间协调结合的分层协同控制方案。为了全面考虑通信系统对集群控制的影响,搭建了基于RT-LAB和OPNET的电力信息实时仿真平台,准确反映通信网络性能以及精确模拟策略的发出、通信、延时及响应全过程。另外,实现了控制器硬件在环,针对所提集群控制策略开发了集群控制器硬件。在CPS架构下通过不同通信场景下集群算例的仿真,验证了集群控制策略的有效性和本仿真平台的可行性和准确性。     

电力电子系统实时仿真综合平台及设计方法

为解决中小功率电力电子和电力驱动系统的开发测试问题,研制出以dSPACE平台为核心的实时仿真综合平台,其典型实时仿真步长20 μs.实时仿真综合平台整体结构采用模块化设计,与Matlab/Simulink实现无缝连接.采用输入-输出描述法建立实时仿真模型库;通过冗余量设计、封锁PWM输出脉冲等多种措施确保硬件电路的稳定...     

数字仿真技术在电力系统中的应用及常用的几种数字仿真工具

介绍了电力系统数字仿真技术的分类、特点及其在电力系统中的应用,并介绍了几种当前较为流行的数字仿真工具及其特点,最后对电力系统数字仿真技术的发展进行了展望。     

基于可编程电源的数模动模混合仿真系统研究

为满足现代电力系统实时仿真的发展需求,提出一种基于可编程电源的数模动模混合仿真系统。利用动模实验室搭建动模仿真系统,并在RTDS中搭建39节点系统作为数字仿真系统模型,结合以理想变压器模型算法作为功率接口算法的接口系统,形成一个800 V/345 kV的动模数模混合实时仿真系统实验平台。在研究混合仿真接口两端系统延时对系统稳定性和准确性影响基础上,提出用二阶相位超前环节对下发通道和上传通道的接口延时进行相位补偿,以提高系统稳定性和准确性。通过对所搭建的数模动模混合仿真系统的实验,并与纯数字仿真进行对比分析,进一步验证了混合仿真系统的有效性。     

基于RT-LAB的光伏发电系统实时仿真

本文利用光伏模拟器代替传统的光伏电池,建立单级式光伏发电系统,在RT-LAB仿真平台中搭建了实时仿真模型,对系统进行了仿真研究。该实验平台克服了实物系统受光照与温度现实条件的限制,同时可以兼顾硬件环境对实验的影响,弥补了全数字仿真的不足,为实验室内进行大功率的光伏系统实验提供了一个良好的平台。     

特高压交直流电网数模混合实时仿真系统

国家电网仿真中心数模混合仿真实验室建立了特高压交直流电网数模混合实时仿真系统,模拟特高压交直流跨区大电网.实时仿真系统选用Linux操作系统,采用Hypersim全数字实时仿真软件,通过信号接口和功率接口实现了全数字仿真程序与一次直流物理仿真装置和二次控制保护装置的互联,基于SGI超级计算机实现了大规模交直流电网的数模...     

电力系统硬件在环仿真应用的现状及展望

硬件在环仿真(HILS)是提升现代大电网系统仿真准确性、支撑开展高压直流/新能源等装置可靠性验证的有效手段。首先,在介绍HILS基本架构和优势的基础上阐述了HILS在提升电网一次系统仿真准确性、支撑电网二次控制系统测试验证方面的技术及应用现状;然后分析了电力系统HILS平台构建面临的挑战,提出可接入多异构数据模型的灵活架构技术、有限仿真资源下新能源场站等值和大型二次系统等效技术、控制对象接入的通用接口技术等技术方向;最后,从传统技术深化和与新技术融合发展2个角度探讨了电力系统HILS的未来发展趋势,以期对相关平台研发和仿真实验工作提供一定参考。     

SSN算法在大型风电系统实时仿真中的应用

受仿真机存储容量及CPU处理能力的限制,其所能实时计算的电气节点数及存储容量都是有限的。随着电力系统建模日益复杂和完善,或系统的节点数超出了实时仿真器单个核的处理能力或所需存储容量太大,而给仿真器实时仿真大型电力系统带来了挑战。深入研究了结合状态空间和节点分析的仿真算法——State-Space Nodal(SSN)算法,将该算法应用到大型双馈风力发电系统,并通过RT-LAB实时仿真平台进行了仿真研究。仿真结果验证了SSN算法在实时化仿真多开关器件、大型电力系统的必要性和有效性。