含风电场的多直流送出电网电磁暂态仿真建模

为准确分析含风电场的多直流送出的新型电网继电保护和谐波特性问题,针对宁夏电网宁东-浙江特高压直流输电投运后的2016年冬大运行方式,给出了基于PSCAD/EMTDC建立其电磁暂态仿真模型的方法。根据宁夏电网的特点,将仿真模型进行模块划分和接口定义,将整个电网划分为交流电网、风力发电和直流输电三大独立模块,定义了各模块之间的接口。分别对三大模块进行详细建模,给出了交流电网建模的分层分块原则。通过模块之间的接口将模块连接,构成宁夏电网全网的电磁暂态仿真模型。将仿真模型的稳态运行以及短路电流仿真结果与PSASP的计算结果比较,验证了模型的正确性。仿真结果表明,电磁暂态仿真模型能详细分析风电场和多回直流输电系统的暂态响应特性,能准确反映含风电场的多直流送出电网运行特性和故障特性,对研究该类型新型电网的继电保护和谐波传递问题具有重要意义。     

电磁暂态分析软件包PSCAD/EMTDC

ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ３．０帅加拿大Ｍａｎｉｔｏｂａ大学高压直流输电研究中心在１９９９年新推出的电力系统分析软件包。章介绍了其结构和功能。     

微机化保护测试装置中复杂系统暂态仿真软件的研究

本文详细介绍了在第二代高性能微机化继电保护测试装置中，利用电力系统电磁暂态程序的计算结果，实现对复杂电力系统暂态过程进行仿真的软件编制的基本思路及特点，在该软件支持下的测试装置具有高仿真能力和高仿真精度，经实际应用，收到了满意的效果。     

基于Pscad/EMTDC自定义建模的MMC电磁暂态仿真技术

为了精确模拟仿真模块化多电平换流器(MMC)接入电网的暂态特性,需要开展计及MMC结构、特性及控制保护策略的电磁暂态仿真技术研究,以适应新一代电力电子技术在电力系统中应用的研究。本文通过Pscad/EMTDC自定义建模功能实现了MMC及其控制保护功能暂态建模。综合考虑MMC及其控制保护的特点,设计了MMC模型的整体结构,利用Pscad/EMTDC接口C语言实现了自定义元件,并结合模块化建模的方式,构建MMC及其控制保护功能的各个环节,基于此建立了MMC接入电网的电磁暂态仿真模型。利用该模型开展了MMC动态仿真,结果表明,模型能有效模拟MMC控制环节、子模块电容电压等暂态过程。建立的模型便于扩展且能适应不同应用场合,可用于开展基于MMC的柔性交直流输电电磁暂态特性及控制保护功能研究。     

基于PSCAD调用MATLAB的电力系统电磁暂态仿真

随着社会的不断发展,电力系统逐渐发展成为一个大规模、时变的复杂系统,因而对电力系统仿真分析软件的要求也不断提高。介绍了电磁暂态分析程序PSCAD/EMTDC与数学模型软件包MATLAB的基本概况及优点,鉴于PSCAD/EMTDC与MATLAB/Simulink的接口能综合两者的优点,详细阐述了两者互联的原理及实现方法。在PSCAD中建立了一个简单的电力系统供电模型,根据PSCAD-MATLAB接口技术原理,实现了接口环境下的电磁暂态仿真研究。通过仿真结果比较,得出2种仿真环境下的仿真波形几乎一致,说明了PSCAD-MATLAB接口仿真技术在电磁暂态分析中的有效性。     

复杂电磁暂态故障自动仿真方法

分析了交直流电磁暂态计算商业软件包的执行流程,提出了基于C++和PSCAD/EMTDC的联合电磁暂态批处理自动仿真方法。通过动态修改输电线路长度,逐次调用EMTDC计算内核,实现输电线路全线故障位置、观测点自动遍历以及数据结果的存储,给出了完整的程序实现流程。     

基于PSCAD/EMTDC的大规模新能源并网电磁暂态并行仿真

随着大规模新能源并网,大量电力电子元器件的接入使传统电网电磁暂态特性发生了很大改变,无论从算法还是计算规模上都对电网仿真提出了新要求。在PSCAD（电力系统计算机辅助设计）上搭建了含新能源接入的内蒙古电网电磁暂态模型,实现全网的电磁暂态精确仿真;基于集群并行仿真技术,解决了因计算规模过大导致无法计算或仿真效率低的问题;进一步提出了基于节点矩阵规模的网络均衡整合方法,减少了计算资源的占用率。仿真结果表明,集群并行技术可有效提升新能源并网电磁暂态模型的仿真效率;同时,在保证仿真速度的前提下创新研究的网络均衡整合方法,可实现计算资源的利用效率优化。     

基于PSCAD/EMTDC的大规模新能源并网电磁暂态并行仿真

随着大规模新能源并网,大量电力电子元器件的接入使传统电网电磁暂态特性发生了很大改变,无论从算法还是计算规模上都对电网仿真提出了新要求。在PSCAD（电力系统计算机辅助设计）上搭建了含新能源接入的内蒙古电网电磁暂态模型,实现全网的电磁暂态精确仿真;基于集群并行仿真技术,解决了因计算规模过大导致无法计算或仿真效率低的问题;进一步提出了基于节点矩阵规模的网络均衡整合方法,减少了计算资源的占用率。仿真结果表明,集群并行技术可有效提升新能源并网电磁暂态模型的仿真效率;同时,在保证仿真速度的前提下创新研究的网络均衡整合方法,可实现计算资源的利用效率优化。     

PSCAD/EMTDC和ATP仿真在数字式继电保护中的应用

PSCAD/EMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件,PSCAD作为用户界面的开发成功,使用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析,使电力系统复杂部分可视化成为可能,而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端,可模拟任意大小的交直流系统[1]。ATP是一个模拟电力系统电磁暂态和机电暂态特性的数字仿真软件包,可模拟任意结构的复杂电力网络及其控制系统,且具有很强的扩展能力[2]。在这两个平台上对某一故障的数字式继电保护进行仿真,仿真结果表明了数据准确,能够显著地提高电力系统继电保护的经济性与方便性。     

利用奥秘克朗测试仪对继电保护装置进行电磁暂态试验

介绍一种利用奥秘克朗测试仪进行电磁暂态试验的方法,这种方法利用国际上公认的大型电磁暂态计算程序EMTP的计算结果和微机故障录波器记录的数据,经过数据格式转换,用奥秘克朗测试仪对继电保护和自动装置进行电磁暂态试验。用这种方法实现暂态试验结构简单、操作方便、而且完全能满足继电保护的试验要求,为支持部门研究继电保护装置、进行电磁暂态模拟试验提供了极大的方便,具有一定的实用价值。     

一种多端继电保护暂态测试方法

介绍了一种基于离线电力系统电磁暂态程序（EMTP）的多端继电保护暂态测试方法。该方法利用EMTP作为测试数据源,在保护实时测试前,根据预计的保护可能动作的情况,用EMTP事先准备好相应的数据;在保护实时测试中,根据保护的实际动作情况,送出相应的事先准备好的保护动作后的电流、电压波形,实现多端保护的闭环测试。整个系统结构简单、对硬件要求低、模拟准确,试验验证是一种有效的继电保护暂态试验方法。     

电力系统机电/电磁暂态仿真数据转换系统

针对目前电力系统机电暂态仿真与电磁暂态仿真各自相对独立的现状,从电力系统机电暂态/电磁暂态转换仿真的需求出发,提出并编程实现了一种基于PSS/E和EMTP软件的电力系统机电/电磁暂态仿真转换系统,该系统可以直接将机电暂态仿真数据转换为电磁暂态仿真数据,为机电暂态与电磁暂态两种原本相对独立的仿真搭起了桥梁。并以实际上海电网为例,结果表明该系统能准确地实现电力系统机电暂态仿真到电磁暂态仿真数据的成功转换。     

VSC-HVDC统一电磁暂态模型及其控制策略

为了更好的应用基于电压源换流器(VSC)的新型高压直流输电系统,发挥其技术优势,提出了VSC-HVDC统一电磁暂态模型并进行了其控制策略的研究。交流侧电磁暂态模型是基于d-q同步旋转坐标系下建立的;利用交流侧与直流侧瞬时有功功率相等的原理建立了直流侧电磁暂态模型,且该模型考虑了换流电抗器损耗等因素。利用前馈补偿法设计了解耦控制器以达到分别通过电流d轴和q轴分量来独立调节有功功率和无功功率的目的。利用PSCAD/EMTDC对利用VSC-HVDC连接两端的有源网络以及对无源网络的供电进行仿真试验的结果证明,提出的计算模型及控制策略准确、可靠,对于各种干扰有较好的响应速度和较高的精度。     

基于ESTDC与PSCAD的电磁暂态仿真程序比较研究

针对中国电力科学研究院开发的ADPSS仿真系统中的电磁暂态仿真程序（ESTDC）与加拿大曼尼托巴直流输电中心开发PSCAD电磁暂态仿真计算模型进行了比较分析。通过对两个算例分别利用两个程序进行电磁暂态仿真计算,比较了两个程序中的计算结果,显示了两个程序的计算结果比较接近。并对产生差异的原因给出了解释。     

图形化电磁暂态仿真软件EMTP-RV及其应用

为在电力行业中推广基于Windows平台的新一代图形化电磁暂态仿真工具EMTP-RV(Restructured Version),以便能高效研究电力系统及装置的动态行为,详细说明了该软件包的3个组成部分:EMTP-RV核心计算引擎、EMTP Works图形化编辑界面和ScopeView可视化数据处理程序;描述了其主要元器件模型的基本功能;通过对1台35kV、100MVA静止无功补偿器(SVC)三相阀组动态开关过程的建模和仿真,演示了EMTP-RV的友好界面和强大功能。结果表明,EMTP-RV有效简化了电力系统中暂态过程的研究工作,为复杂电力系统的仿真提供了有力支持。     

PSCAD/EMTDC程序与继电保护仿真模型接口技术及应用

介绍了PSCAD/EMTDC程序与C语言接口技术的原理,并以PSCAD/EMTDCV3.0.8仿真平台为例,用C语言建立了完整的数字化继电保护装置模型,包含了保护装置及重合闸的主要配置与主要环节,运用PSCAD/EMTDC程序与C语言的接口技术建立了串补电网故障暂态行为与继电保护装置、重合闸装置动作行为的闭环动态仿真系统,用于可控串补电网继电保护的暂态动作行为研究。仿真结果表明,通过PSCAD/EMTDC程序与C语言接口能正确地完成继电保护装置模型与电网一次模型之间的动态闭环控制,实现保护动作行为与仿真程序的信息交互。     

电磁暂态软件PSCAD/EMTDC的应用现状与展望

PSCAD/EMTDC是一款优秀的电磁暂态仿真软件,以其图形化的操作界面、精确的元件模型、稳定的数值计算方法和方便的用户接口而拥有全球众多用户.介绍、分析了程序的执行过程,在此基础上,总结了PSCAD/EMTDC在电力系统中的应用现状,并对其在交直流互联电网中长期动态仿真和混合仿真中的应用前景进行展望.     

静止同步串联补偿器的电磁暂态特性分析

结合500kvar/10kV静止同步串联补偿器样机的研制,介绍了主电路构成方案,阐述了其工作原理。利用PSCAD/EMTDC建立了电磁暂态仿真模型,以样机实际运行环境为背景,校验了低通滤波器、耦合变压器和直流电容等设备的参数设计的合理性,研究了样机在启动时模式切换中出现的暂态现象,验证了内层控制中的直流电压调整和虚拟母线电压调节的能力。仿真试验表明,选取的设备参数正确,采用的控制策略合理,能够达到样机的控制目的。     

电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真的应用

作者在关于电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真研究的系列报告的前两篇中曾提出了一种混合仿真的通用接口方法以及相关实现算法。在该混合仿真研究的系列报告之三中, 作者主要检验了系列报告一、二中提出的接口模型、接口算法在实际电力系统中的应用效果,包括:IEEE 14节点系统故障后的仿真分析、东北-华北-华中-川渝联网系统中伊敏-冯屯线路安装固定串补后系统次同步谐振的时域分析。仿真结果证明了作者提出的混合仿真的接口方法和模型的有效性与实用性。     

自适应暂态计算在继电保护分析中的应用

为了分析二次扰动或多次扰动情况下继电保护的动作行为，需要精确模拟较长时间的电力系统故障暂态过程。该文应用自适应变换技术实现了适应不同暂态阶段仿真的元件模型转换，可以真实地仿真故障后的振荡过程，为分析保护动作行为提供了较长时间的故障波形。文中以LFP-901A型线路保护为例，应用自适应仿真的结果对其动作特性及其振荡闭锁元件进行了分析。结果表明：所提方法能够精确模拟较长时间的故障过程，为研究电力系统在复杂扰动情况下继电保护的动作行为奠定了基础。