电磁-机电暂态混合仿真误差传递机理分析

电磁与机电暂态仿真在模型处理、积分步长和计算模式等方面存在的诸多差异使得通过接口结合的电磁 机电混合仿真存在不可忽视的固有误差,从而限制了其广泛应用。分别从电磁、机电暂态计算交互信息提取误差与接口交互误差两个方面分析了混合仿真中的误差传递机理,其中交互信息提取误差包括瞬时值转相量提取误差、相量转瞬时值离散误差及接口等值阻抗计算误差,接口交互误差包括时序交互误差、数据传输延时误差及机电暂态计算迭代误差。最后,通过基于PSCAD+C的电磁 机电混合仿真平台对上述接口误差机理分析结论给予验证,理论分析与仿真结果表明,相量提取算法、交互步长及数据传输延时是影响混合仿真精度的关键因素.     

移相全桥直流变换器阻抗降阶建模及附加有源阻尼控制

受限于多端直流配电系统运行点的多样性与阻抗环境的复杂性,基于换流站单点配置的有源阻尼控制往往难以提供足够的稳定性提升效果。为满足复杂系统中有源阻尼的多源配置需求,从负载角度出发,以移相全桥直流变换器为例,在建立其平均等效电路、阻抗降阶模型与输入输出侧并联阻抗低频换算关系的基础上,对输入电压前馈有阻尼控制策略进行了溯源,并提出了输出电压反馈有源阻尼控制策略。最后,以双端直流配电系统为应用对象,通过时域仿真、小信号特征值轨迹对比以及对应硬件在环实验,验证了移相全桥直流变换器阻抗降阶模型的准确性与有源阻尼策略的有效性。     

函数式发现系统FDS

本文阐述了一个用于发现数据之间的函数关系的机器发现系统FDS的组织结构和工作原理。提出了一种用于发现不同形式的函数式的误差判别切换算法。     

一种基于变步长差分的电压暂降检测方法

电压暂降的实时、准确检测是快速补偿的前提,但频率偏移下基于软件锁相环的检测方法无法准确地检测出相位跳变角。基于αβdq变换,提出利用变步长差分来构造出电压的αβ分量,采用恒定50Hz单位正、余弦信号瞬时采样值来构成αβdq 变换阵,从而计算出电压幅值与相位跳变角,避免了锁相保持给相位跳变角带来的测量误差。并就谐波、噪声及频率偏移等影响因素,对改进方法进行了详细的检测特性分析。理论分析和仿真结果表明,基于变步长差分的改进检测方法,实现方式简单且计算量小,无需同步锁相,可通过调节检测点间隔满足实时性与精确度的不同要求。     

基于AMESim的电液比例转速同步系统的优化设计

针对电液比例转速同步系统进行研究,应用高级建模仿真软件AMESim对系统物理模型进行搭建,并对系统动态特性进行了仿真及分析。为了改进系统的响应时间、稳态精度、稳定性及同步性,由控制策略出发,使用遗传算法对调控液压马达转速精度的PID控制器参数进行优化。仿真结果表明,优化后的参数改善了系统性能,取得了较好的效果,从而为今后的机电液一体化系统的优化设计提供了技术上的支持。     

配电网电压不确定水平区间分析模型

为定量评估配电网运行状态不确定性条件下强不确定因素对各节点电压的不确定性影响边界,该文从线性建模的角度出发,提出一种用于电压不确定水平分析的区间线性模型。首先,利用虚拟期望运行点与仿射潮流估计不确定因素作用下的节点电压响应区间,进而构造出回归分析样本用于区间线性模型的参数辨识。然后,针对区间回归分析保守性的不同要求,分别建立了基于二次规划与基于随机规划的两种参数求解模型。最后,采用IEEE 33节点与实际113节点配电系统验证了所提区间线性模型及求解方法的有效性,且验证结果表明所提模型能准确评估出运行状态多不确定性条件下不确定因素对节点电压的影响边界。     

考虑衰减直流分量的dq-120改进算法及其在混合仿真中的应用

该文分析了故障电流含有衰减直流分量时传统dq-120算法的误差形成机理及表现形式。在此基础上,结合Prony算法提出了一种dq-120改进算法,该算法基于故障电流中含有直流分量的假设条件,对故障电流的dq-120计算结果进行模型降阶,简化了传统Prony算法的计算量并提升了dq-120算法对直流分量的免疫水平。借助PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建了含有一回直流线路的IEEE 39节点系统机电-电磁暂态混合仿真模型。仿真结果表明,与传统的dq-120算法相比,改进算法明显提高了故障期间相量提取精度,从而有效提升了机电-电磁暂态混合仿真故障期间的仿真精度以及整个仿真过程的仿真精度。     

计及分布式电源无功特性的弱环配电网复仿射潮流算法

为解决前推回代复仿射潮流算法在弱环及多分布式电源(DG)接口类型配电网中的适用性问题,在详细分析前推回代复仿射潮流计算特点的基础上,引入基于道路矩阵的回路分析法来解决该适应性问题。随后,针对仿射算术无法在区间不确定性条件下准确描述DG无功控制特性的不足,采用无功灵敏度矩阵与电压灵敏度矩阵两步修正的方式,提出了可计及DG无功控制特性的复仿射潮流改进算法。最后,基于IEEE 33节点系统、PGE 69节点系统以及实际113节点系统扩展的含多DG接口类型的不同规模配电网验证了所提算法的有效性与准确性。     

“直流配电系统分析与控制”课程建设

“直流配电系统分析与控制”是南京航空航天大学电气工程系新开设的研究生课程,旨在让学生了解电气工程领域直流配电的发展现状,掌握直流配电的技术内涵。针对性地分析了该课程的定位与教学目标,并以陆上系统为主体和航空航天应用为特色,规划和实践了课程教学内容,从而服务于一流学科建设和直流配电专业人才培养。     

直流配电系统动态相量-电磁暂态混合仿真与误差机理分析EI北大核心CSCD

为了高效地实现多端直流配电系统的准确动态仿真,在动态相量–电磁暂态混合仿真框架下,文章首先分析应用于直流配电系统时所涉及的子系统建模、接口机制和数据交互时序等执行要素。然后以混合仿真误差产生机理为切入点,以电磁暂态子系统为主要关注对象,详细分析简单阻感支路和复杂系统两种情况下混合仿真的误差传递过程,并推导了数值稳定的必要条件。其次,以串行时序为例,设计直流配电系统动态相量–电磁暂态混合仿真算法的主流程,并提出动态相量提取修正、直流量特征纹波添加等精度提升方法。最后,基于MATLAB/Simulink搭建多端直流配电系统同构串行混合仿真平台,通过对比全电磁暂态仿真,验证混合仿真的高效性及精度提升方法的有效性。