中压直流综合电力系统建模与实时仿真实现方法

舰船中压直流综合电力系统包含大量特种电机和电力电子设备,其模型阶数高、非线性强,电磁暂态仿真计算量大.文章以典型中压直流综合电力系统为对象,首先,介绍了多相发电机整流系统、多相推进电机及其变频器、隔离型DC/DC变流器等组成设备的模型,构建了全系统电磁暂态实时仿真模型.其次,以开关分布平均化和节点数最少为优化目标,提出...     

电力系统实时数字仿真系统介绍

以RTDS为例对电力系统实时数字仿真的历史，原理及功能做了较为全面的描述，列举当前几种较为成熟的实时数字仿真器的特点，并对其中三种从技术进行了比较，对电力工作能够较为深入地了解电力系统实时数据仿真技术有一定的帮助。     

NETOMAC在电力系统实时仿真中的应用

基于电力系统仿真软件包NETOMAC和实时数字仿真器RIDS，提出了先进的集成混合实时仿真系统。此系统利用实时数字混合接口，将NETOMAC的机电暂态计算和RIDS的电磁暂态计算相结合，为大系统及包含多个灵活交流输电设备和高压直流输电的复杂系统的实时仿真提供了一个经济可行的解决方案。利用NETOMAC与实际的控制器和继电保护装置相结合构成的新型数字—物理混合动态仿真系统，可进行控制器和继电保护装置的实时测试。     

电力系统实时决策系统中的实时通信

为满足电力系统实时决策和紧急控制对实时性的要求，提出了电力系统实时决策系统中强实时通信的设计与实现方法。其中网络设计采用复合网络拓扑，通信协议采用无连接的UDP通信协议，软件设计采用多媒体定时中断和非阻塞通信模式。实时性测试证明了强实时通信的可行性。大量的实验数据显示该通信设计方案可满足电力系统实时性和可靠性的要求。     

大规模电力系统暂态稳定性实时仿真及快速判断

在使用电力系统经典模型和分段线性化的基础上,本文利用隐式梯形积分规则并结合矩阵求逆运算的松驰方法,推导出一种电力系统暂态稳定性数值仿真及快速判断方法。理论分析及算例表明,这种新方法非常简便快速,有望成为大规模电力系统暂态稳定性实时仿真和分析工具。     

电力系统实时数字仿真器RTDS

电力系统实时数字仿真器RTDS(RealTimeDigitalSimulators)是实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置 ,采用与EMTP仿真程序相同的算法 ,但由于其具有很强的硬件计算能力 ,进行系统研究时速度要快得多。另外 ,RTDS仿真系统的频率特性包括了一个很大的频率范围 (从直流到 4kHz) ,在此频率范围内 ,RTDS仿真系统是全面分析电力系统各种问题的理想工具。RTDS仿真系统可以用于电力系统分析研究、测试保护系统、控制系统的测试及其教育培训     

电力电子设备及含电力电子设备电力系统实时仿真研究综述

大量电力电子设备接入电力系统给电磁暂态实时仿真技术带来了巨大的挑战。文中从多个角度对电力电子设备和含电力电子设备电力系统实时仿真领域近年来的研究成果进行了综述。在应用场景和利用范式方面,除了硬件在环测试等对仿真实时性具有严格要求的场景,实时仿真还被用于其他单纯对仿真效率有较高要求的场景。在建模与仿真方法方面,无论是基于分立元件的建模仿真,还是基于端口特性或电路等值的电力电子设备建模仿真,都有商业化应用的案例,但如何兼顾高频、复杂设备实时仿真的效率和精度仍是当前研究的热点与难点。在实时仿真硬件平台方面,现场可编程门阵列（FPGA）和图像处理单元（GPU）等具有天然硬件并行性的计算芯片成为除CPU之外的重要选择,特别是FPGA正被越来越多的商业化平台所采用,但所用仿真算法大多基于传统框架,尚未能充分发挥FPGA的硬件架构优势。此外,电力电子设备和含电力电子设备电力系统实时仿真的算法并行性、强刚性与数值稳定性问题仍具有巨大的研究空间。     

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。     

三峡电力系统实时仿真模拟试验研究

介绍中国电力科学研究院系统所仿真中心应用数模混合工电力系统实时仿真装置对三峡电力系统进行试验研究的情况,并给出主要的研究结果。     

新型实时电力系统仿真装置中系统仿真软件的研究

介绍了利用电务系统磁暂态程序（EMTP）的计算结果，实现用于继电保护试验的电力系统暂态过程实时仿真装置的原理及性能。对装置所用的系统仿真软件EMTP的选择和进一步开发的问题进行了分析与探讨，在满足继电保护试验要求的前提下，较好地解决了该软件的适用范围与应用方便性之间的矛盾。     

电力系统电磁暂态与电力电子仿真软件

主要功能:模拟多相电力系统的电磁、机电和控制系统的暂态特性,主要用于电力系统电磁暂态分析、超/特高压输电系统过电压和绝缘配合、各种电力电子装置包括高压直流输电(HVDC)和灵活交流输电(FACTS)装置的系统应用研究、设计和运行分析。     

电力系统全数字实时仿真装置

电力系统全数字实时仿真装置是基于高性能机群服务器、具有我国自主知识产权的全数字实时仿真系统。该仿真装置利用机群的多节点结构和高速本地网络,采用并行计算技术对计算任务进行分解,并对进程进行实时和同步控制,从而实现了大规模复杂交直流电力系统(1 000台发电机、10 000条母线)的机电暂态实时仿真和机电–电磁暂态混合实时仿真以及外接物理装置试验。该仿真装置具有性价比高、扩展性好、软硬件接口灵活多样等特点,可连接调度自动化系统以接收系统在线数据,接入PSASP用户自定义模型或MATLAB/Simulink模型进行局部和子任务计算,通过A/D和D/A转换接口接入控制保护物理设备进行闭环仿真试验。目前国内多家单位已应用该仿真装置,开展了电力系统故障再现分析,继电保护、安全自动装置和直流输电控制装置等的试验研究,大系统安全稳定运行及控制策略研究等工作。应用表明该仿真装置运行可靠、计算结果准确,在科学研究、教育培训和生产运行实践中起到重要作用。     

大规模交直流电力系统电磁暂态仿真高效建模方法EI北大核心CSCD

为克服机电暂态仿真无法描述交直流混合电力系统非基波或不对称特性的局限性,急需高效的大规模电力系统电磁暂态建模方法。针对实际高压直流输电换流站主接线方式,文章首先简化了阀组模型并说明了对应简化模型的输电线路模型,大大减少了模拟换流站而利用的计算资源;其后介绍了适用于基于文本转换的电磁暂态快速建模技术的模型定义方法,该模型充分利用了矩阵计算,易于初始化且提高了计算速度。以一个两区四机系统验证了采用所提简化直流模型的精确性与自定义模型的有效性,以南方电网主网等值系统为例说明了大电网电磁暂态建模的步骤,并提出了提高机电暂态仿真精度的建议。     

关于电力系统电磁与机电暂态混合仿真的研究

针对传统电磁暂态仿真规模不够和机电暂态仿真精度不足,难以满足含高压直流输电(HVDC)和灵活交流输电(FACTS)设备的现代电网的仿真需要,总结和归纳了基于两者的混合仿真如何解决仿真规模、速度和精度的问题.比较了3种仿真技术,着重阐述了混合仿真的关键问题(包括网络的划分、接口的选择、网络的等值、数据通信的时序以及不同类型模型的统一连接等).通过分析混合仿真的发展趋势,指出了实时混合仿真和超实时混合仿真的应用前景.     

DTS中静止无功补偿器的电磁暂态仿真

介绍了对静止无功补偿器的电磁暂态过程所进行的仿真，并将其嵌入调度员培训仿真器（DTS）中，为保证DTS仿真的精度和速度。采用对静止无功补偿器进行电磁暂态仿真，网络其他部分进行常规机电暂态仿真的综合暂态仿真方法，算例结果证实了静止无功补偿器可以有效地维持线的电压水平提高系统的暂态稳定性。     

我国直流输电系统全数字实时仿真系统研发成功

中国电力科学研究院组织专家对直流输电系统的电磁暂态实时仿真进行研究,提出交直流电力系统分割并行电磁暂态数字仿真方法,并开发出直流输电系统全数字实时仿真系统。     

电力系统机电暂态实时仿真系统

开发了一种基于机电暂态计算的电力系统实时仿真系统,研究了该仿真系统各部分的构成、工作原理以及仿真实现过程中涉及的接口问题。采用电力系统励磁和继电保护的模拟装置对仿真系统的功能进行了测试,验证了该系统实时仿真结果的正确性。该系统还能够满足实时性的要求。     

电力系统机电-电磁暂态混合仿真接口技术

在电力系统仿真中,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;如果能在一次仿真过程中同时实现大规模电网的机电暂态仿真与部分电网的详细电磁暂态仿真,那么对详细分析系统特性具有重要的理论价值和现实意义。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,并在实时数字仿真系统-RTDS平台下初步实现该技术。     

电力系统机电—电磁暂态混合仿真接口技术

在电力系统仿真中,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;如果能在一次仿真过程中同时实现大规模电网的机电暂态仿真与部分电网的详细电磁暂态仿真,那么对详细分析系统特性具有重要的理论价值和现实意义.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,并在实时数字仿真系统-RTDS平台下初步实现该技术.     

电力系统实时仿真系统可信度研究

电力系统实时仿真系统关系到电力系统的运行,其仿真结果能否准确反映现实或真实情况的程度,决定了仿真结果的可信度以及根据仿真结果所做决策的可行性.针对目前电力系统实时仿真系统可信度的研究现状,尝试引入软件工程中校核、验证和确认技术进行分析.通过给出可信度评估的指标,分析影响仿真系统可信度的因素,推荐在电力系统实时仿真系统可信度评估中使用的方法.由于目前国内电力系统内部尚未有规范和完整的关于仿真系统可信度的评估体系,因此可以借鉴国际或其他领域中的评估体系,确定电力系统实时仿真系统的可信度评估体系.