机电与电磁暂态建模与模型验证试验项目

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电厂发电机励磁系统建模试验方案

电厂发电机励磁系统建模试验方案

**电厂#4发电机励磁系统建模和参数测试试验方案批准:审核:编写:**电厂2004年9月8日目录一总则 (1)1 概述 (1)2 试验目的 (1)3 试验原理方法 (1)4 试验仪器 (2)5 安全注意事项 (2)6 组织措施 (2)二试验项目 (3)1 空载频域法试验 (3)2 空载时域法(阶跃响应)试验 (4)3 解除试验接线 (4)附表:需要提供的发电机励磁系统有关参数表 (5)一总则1 概述**电厂4号机为容量100MW的汽轮发电机组,励磁系统为交流励磁机励磁方式,采用**厂生产的微机WKLT-05型自动励磁调节器。

根据省公司纪总[2002]25号《**省发电机励磁系统建模和参数测试工作会议纪要》的要求,需进行发电机励磁系统模型建立和参数测试工作,特编制此测试方案。

2 试验目的开展励磁系统建模和参数测试工作对电网安全稳定运行和各发电企业安全经济发供电都具有重要意义,也是**电网与华东联网后,联合电网运行管理的一项重要工作。

发电机励磁系统对电力系统的电压控制和稳定控制具有重要的作用,对电力系统的动态过程影响大。

在电力系统分析工作中广泛应用发电机励磁系统数学模型,励磁系统(包括PSS)的数学模型是对发电机励磁系统物理过程的数学描述,作为电力系统机电暂态过程数学模型的重要组成部分,必须比较精确地模拟,才能为合理安排系统和电厂的运行方式、布置安全措施提供较为精确的仿真依据,从而充分利用各发电厂的发电能力,满足大功率向华东送电的需要。

根据省公司的检修计划,在**电厂选4号机检修完成前后,进行该发电机励磁系统模型和参数测试的现场试验。

试验时间约为8小时3 试验原理方法3.1 原理方法一(频域分析法)将发电机励磁系统及其各环节视为单输入-单输出系统,在A VR 的输入端注入由0.1~12Hz的伪随机小幅信号(HP35670A动态信号分析仪或其他装置输出的)产生的小幅伪随机干扰,用HP35670A仪器同时测量单输入-单输出环节的两端的随机摆动信号,由HP35670A仪器分析出频谱特性图,再的拟合出该环节的传递函数,即可以得出发电机励磁系统及其各环节的模型参数。

电力系统电磁暂态仿真流程与算例

电力系统电磁暂态仿真流程与算例

电力系统电磁暂态仿真流程与算例电力系统的电磁暂态仿真是一种重要的工程分析工具,它可以帮助工程师们预测电力系统在各种故障情况下的电磁暂态响应。

本文将介绍电磁暂态仿真的基本流程,并通过一个算例来展示其在电力系统中的应用。

电磁暂态仿真的流程通常包括以下几个步骤:1. 建立模型,首先需要建立电力系统的数学模型,包括发电机、变压器、线路、负载等元件的参数和连接关系。

这一步通常使用电力系统仿真软件完成,如PSCAD、EMTP等。

2. 定义故障,在仿真中,需要定义不同类型的故障,如短路、接地故障等。

这些故障会导致电力系统的电磁暂态响应发生变化。

3. 运行仿真,在建立模型和定义故障后,可以运行电磁暂态仿真,观察电力系统在不同故障情况下的电压、电流、功率等参数的变化。

4. 分析结果,最后,需要对仿真结果进行分析,评估电力系统在不同故障情况下的电磁暂态响应,找出潜在的问题并提出改进方案。

下面我们通过一个算例来展示电磁暂态仿真的应用。

假设有一个简单的电力系统,包括一个发电机、一条输电线路和一个负载。

我们将在负载端引入一个短路故障,并通过电磁暂态仿真来分析系统的响应。

首先,我们建立电力系统的数学模型,并定义负载端的短路故障。

然后,我们运行电磁暂态仿真,并观察系统在故障发生后的电压、电流波形。

最后,我们对仿真结果进行分析,评估系统的稳定性和保护措施的有效性。

通过这个算例,我们可以看到电磁暂态仿真在电力系统中的重要作用,它可以帮助工程师们更好地理解系统的电磁暂态特性,预测系统在故障情况下的响应,并提出相应的改进方案,从而确保电力系统的安全稳定运行。

机电电力系统暂态数字仿真研究

机电电力系统暂态数字仿真研究

机电电力系统暂态数字仿真研究摘要:电力系统机电暂态混合实时仿真是近年来电力系统数字仿真研究领域的前段课题。

基于RTDS实现混合实时仿真是一种新的方法和挑战。

作为其重要的子课题之一,有必要在RTDS下建立实时机电暂态仿真模型。

本文首先研究了机电暂态仿真的基本原理和计算流程,分析了电力系统中各元件的数学模型,在此基础上重点研究了RTDS仿真环境的功能特点,阐述了自定义模型仿真时所受到的实时性和内存容量上的限制,通过运用包括多线程技术、Gauss网络化简等方法建立了基于RTDS的机电暂态仿真模型,并通过算例的对比分析验证了其正确性。

为机电暂态混合实时仿真的进一步深入研究奠定了坚实的基础。

关键词:机电暂态仿真实时性物理装置电力系统计算流程0 引言电力系统仿真是系统仿真的一个分支,即根据原始电力系统建立相应模型,并进行计算和实验,研究电力系统在特定时间内的动态行为和运行特性f21。

电力系统的科学研究和试验从来都离不开系统仿真技术。

某种意义上,电力系统仿真的技术水平代表了电力系统科学的研究水平。

电力系统仿真是现代电力科学与电力工程领域研究的必要手段和重要分支。

根据数字仿真模型物理量变化时间与实际系统物理量变化时间之间的比例关系分为实时仿真与非实时仿真两大类。

电力系统实时仿真还需具备如下特性,即能实时模拟电力系统各类过程,并能接入实际物理基金项目:“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAA02A17)。

1 机电暂态仿真软件按照仿真工具和发展阶段的不同,电力系统实时仿真一般分为物理仿真、数字仿真和数字物理混合仿真。

非实时仿真和实时仿真互为补充,结合运用可以比较全面和经济地实施电力工程项目的设计和测试等工作,本文将研究实时机电暂态计算程序在PC机上实现大规模交直流输电系统的超实时计算,这将使利用PC 机进行大电力系统实时仿真具备了可能。

[1]本文还将研制基于机电暂态仿真的实时仿真系统,并对其正确性与实时性进行仿真验证。

电力系统电磁暂态仿真与评估

电力系统电磁暂态仿真与评估

电力系统电磁暂态仿真与评估电力系统的稳定运行对于现代社会的发展至关重要。

在实际操作中,电力系统会经历各种电磁暂态现象,如短路、开关操作等。

电磁暂态仿真与评估的目的是通过数值模拟和分析,预测和评估电力系统在各种暂态事件发生时的响应和稳定性能。

本文将重点介绍电力系统电磁暂态仿真与评估的相关内容。

一、电磁暂态仿真的意义电磁暂态仿真是指通过数值模拟和计算,预测电力系统在电磁暂态事件发生时的电气行为和特性。

通过仿真可以提前发现系统的潜在问题,优化设计和运行参数,确保系统的可靠性和稳定性。

首先,电磁暂态仿真能够帮助设计人员识别电力系统的敏感元件和关键节点。

通过对系统的各种电磁暂态情况进行仿真,可以准确地找出系统中的薄弱环节,并针对性地采取措施进行改善和优化。

这对于电力系统的可靠性和稳定性至关重要。

其次,电磁暂态仿真还可以评估系统在各种异常情况下的响应和稳定性。

例如,当系统发生短路故障时,通过仿真可以预测系统中电压、电流等参数的变化情况,为运维人员提供决策依据,避免事故发生。

此外,仿真还可以帮助评估电力系统对外界干扰的抗扰能力,为系统的抗干扰能力提供参考。

最后,电磁暂态仿真还能够为电网规划和运维提供重要的支持。

通过仿真可以模拟系统的运行情况,预测系统在负载变化、电力交换等情况下的稳定性和可靠性,为电网规划和运维提供科学依据。

二、电磁暂态仿真方法电磁暂态仿真可以采用多种方法,如潮流计算、电磁暂态过程模拟、蒙特卡洛方法等。

潮流计算是电力系统仿真的基础,可以用于分析系统的稳态工作状态。

通过潮流计算可以获得系统中各个节点的电压、电流、功率等参数,为后续的暂态仿真提供输入数据。

电磁暂态过程模拟是电磁暂态仿真的核心方法,它通过建立系统的数学模型和求解相应的微分方程,模拟系统在各种电磁暂态事件下的响应情况。

常用的电磁暂态模型包括传输线模型、发电机模型、变压器模型等。

通过对这些模型的仿真,可以获得系统在电磁暂态事件发生时的电压、电流、故障电流等参数。

电力系统电磁暂态仿真与分析技术研究

电力系统电磁暂态仿真与分析技术研究

电力系统电磁暂态仿真与分析技术研究电力系统是现代社会运转的重要基础设施之一,而电磁暂态是电力系统中不可忽视的重要问题之一。

电磁暂态是指电力系统中由于突发故障、开关操作或其他原因所引起的瞬时电流和电压的变化,这会对电力设备和电力系统产生巨大的挑战。

电力系统电磁暂态仿真与分析技术的研究旨在探索如何有效地分析和解决电磁暂态问题,提升电力系统的稳定性、可靠性和安全性。

本文将深入探讨电力系统电磁暂态仿真与分析技术的研究现状和未来发展方向。

首先,电力系统电磁暂态仿真技术是研究电力系统电磁暂态问题的重要手段之一。

仿真技术可以对电磁暂态进行数字模拟,以便帮助研究人员更好地理解和分析电磁暂态问题。

电力系统电磁暂态仿真技术主要包括建立电力系统模型、选择合适的仿真方法和算法以及验证仿真结果的准确性等方面。

近年来,随着计算机硬件和软件的不断发展,电力系统电磁暂态仿真技术得到了快速的发展,为电力系统的运行和维护提供了重要的参考依据。

其次,电力系统电磁暂态分析技术是电磁暂态仿真技术的重要应用领域之一。

电磁暂态分析技术主要通过分析电磁暂态过程中的电流和电压波形,评估电力设备和电力系统的性能和可靠性。

电力系统电磁暂态分析技术一般包括建立正确的电力系统模型、选择合适的分析方法和工具、进行仿真计算和结果分析等步骤。

通过电磁暂态分析,研究人员可以了解电力系统中暂态过程中出现的过电压、过电流等问题,预测电力设备的损坏情况并提出相应的改进措施。

另外,电力系统电磁暂态仿真与分析技术在电力系统规划和设计中也起着重要的作用。

电力系统的规划和设计是保障电力系统安全运行的重要环节,而电磁暂态问题也必须在规划和设计阶段加以考虑。

电力系统规划和设计中常用的仿真和分析软件包括POWERFACTORY、PSCAD/EMTDC等,它们能够模拟电力系统中各种电磁暂态问题,并且能够输出仿真结果以供评估和决策。

除了以上提到的仿真和分析技术,近年来,电力系统电磁暂态仿真与分析技术还涌现出一些新的研究方向和技术。

电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真

电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真

实现混合仿真需要解决如下两个问题 (续)
关于交接变量的计算:对于机电暂态仿真部分, 电磁暂态仿真部分对其的作用可以用在交接母线 处的时变注入功率来表示;而对于电磁暂态仿真 部分,机电暂态仿真部分可采用耦合的Thevenin或 Norton等值电路。
机电暂态 仿真步长
0
T1
T2
T3
T4 时间
时间 电磁暂态仿真步长
第2章
混合仿真的原理
机电暂态仿真部分
电磁暂态仿真部分
交流系统
交流系统
直流系统
图2-1 交直流电力系统混合仿真简单示意图
实现混合仿真需要解决如下两个问题
实现混合仿真需要解决如下两个问题:(1)交接 母线的选择;(2)交接变量的计算。 关于交接母线的选择:为了使电磁暂态仿真部分 尽量小,交接母线的选择应尽量靠近直流输电系 统,但原理上需要满足如下 2 个条件:( 1 )对应 模拟的故障方式,交接母线处的电压不对称已比 较小,采用正序基波相量不至于引起较大误差; (2)对应模拟的故障方式,交接母线处的电压畸 变已可忽略,,能够在任何工况下准确模拟直流输电系统 及其控制器行为的仿真方法只有电磁暂态仿真, 而对于大规模交直流电力系统的稳定性分析,采 用电磁暂态仿真是不现实的。 一种可行的方法是将机电暂态仿真和电磁暂态仿 真结合起来,将大系统中与直流输电系统密切相 关的部分用电磁暂态仿真方法进行仿真,而系统 中的其余极大部分仍用机电暂态仿真,即采用所 谓的混合仿真方法,这样就能比较满意地解决大 规模交直流电力系统的暂态稳定分析问题。
电力系统机电暂态和电磁暂 态混合仿真
徐 政 浙江大学 2008年3月
内容提要
1、问题的提出 2、混合仿真的原理
第1章
问题的提出

模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法研究

模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法研究

模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法研究一、本文概述随着可再生能源的大规模接入和电网结构的日益复杂,模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)作为一种先进的电力电子装置,在高压直流输电(High-Voltage Direct Current, HVDC)、灵活交流输电系统(Flexible AC Transmission Systems, FACTS)等领域得到了广泛应用。

MMC的电磁暂态特性对于电力系统的稳定运行和故障分析至关重要。

开展模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法的研究,对于提高电力系统的安全性和经济性具有重要意义。

本文旨在探讨模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法,通过对MMC的基本结构和工作原理进行分析,结合现有建模方法的优缺点,提出一种更为高效、准确的建模策略。

本文首先介绍MMC的基本结构和工作原理,然后分析现有建模方法的主要问题和局限性,接着详细阐述本文提出的高效建模方法,并通过仿真实验验证该方法的准确性和有效性。

本文还将对高效建模方法在实际工程中的应用前景进行讨论和展望。

通过本文的研究,希望能够为模块化多电平换流器的电磁暂态建模提供一种新的高效方法,为电力系统的稳定运行和故障分析提供有力支持,同时也为相关领域的研究提供参考和借鉴。

二、模块化多电平换流器基本理论模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)是一种先进的电力电子变换器拓扑,特别适用于高压大功率的电力系统应用,如高压直流输电(HVDC)和柔性交流输电系统(FACTS)。

MMC的基本结构由多个级联的子模块(Submodule, SM)和一个公共的直流侧电容组成,每个子模块都可以独立控制其投入或切除,从而实现对输出电压的精细调节。

MMC的核心思想是通过增加子模块的级数来实现电压等级的提升,同时保持每个子模块相对较低的电压应力。

子模块通常采用半桥(Half-Bridge, HB)或全桥(Full-Bridge, FB)结构,其中HB结构包含两个开关管和一个电容器,而FB结构则包含四个开关管和一个电容器。

电化学储能电站模型参数测试规程-最新国标

电化学储能电站模型参数测试规程-最新国标

目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总体要求 (2)5 试验条件 (2)6 电磁暂态模型测试验证 (3)7 机电暂态模型参数测试 (6)8 中长期动态仿真模型参数测试 (9)附录A (资料性)储能电站收资文档 (11)附录B (资料性)低/高穿测试工况列表 (14)附录C (资料性)储能电站机电暂态仿真模型结构 (16)附录D (资料性)现场低穿、高穿测试示意图 (18)附录E (资料性)低穿、高穿控制参数计算及辨识方法 (19)附录F (资料性)低穿/高穿仿真误差要求 (21)附录G (资料性)储能电站中长期动态仿真模型结构 (24)I电化学储能电站模型参数测试规程1 范围本文件规定了电力系统稳定分析用电化学储能电站的模型参数测试条件、电磁暂态模型验证、机电暂态模型参数测试、中长期动态模型参数测试等技术要求。

本文件适用于接入10(6)kV及以上电压等级电力系统的电化学储能电站,接入其他电压等级的电化学储能电站可参照执行。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 34120 电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T 34133 储能变流器检测技术规程GB/T 36547 电化学储能系统接入电网技术规定GB/T 36548 电化学储能系统接入电网测试规范GB/T 36558 电化学储能系统通用技术条件GB 38755 电力系统安全稳定导则GB 38969 电力系统技术导则GB/T 40595 并网电源一次调频技术规定及试验导则DL/T 2528 电力储能基本术语3 术语和定义DL/T 2528界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1电化学储能电站 electrochemical energy storage station电能存储采用电化学储能介质的储能电站。

电力系统电磁暂态仿真模型研究

电力系统电磁暂态仿真模型研究

电力系统电磁暂态仿真模型研究在电力系统中,电磁暂态是指由于电力系统运行过程中突发的故障、开关操作或外界干扰等原因引起的瞬态过程。

电磁暂态对电力系统的稳定运行和设备的安全性具有重要的影响,因此研究电力系统电磁暂态仿真模型成为了电力系统领域的热点问题。

一、电磁暂态仿真模型的概念和意义电磁暂态仿真模型是指通过计算机建立的电力系统暂态过程的数学模型,它能够模拟电力系统在受到突发干扰时的电气行为,包括电压、电流、功率等。

研究电磁暂态仿真模型的意义在于能够预测电力系统在各种故障或异常情况下的响应,优化电力系统的运行,并加强对各种电气设备的保护。

二、电磁暂态仿真模型的建立方法1. 电磁暂态仿真模型的数学基础电力系统电磁暂态的数学建模通常采用电磁场理论、电路理论和数值计算方法等。

通过建立节点电压方程、支路电流方程等数学模型,可以准确描述电力系统暂态过程中的电磁现象。

2. 电磁暂态仿真模型的建立步骤电磁暂态仿真模型的建立通常包括以下几个步骤:(1) 收集电力系统拓扑结构和参数数据。

(2) 建立节点电压方程和支路电流方程并求解。

(3) 根据计算结果进行系统状态评估和故障诊断。

三、电磁暂态仿真模型的应用领域1. 电力系统的故障分析与诊断电磁暂态仿真模型可以用于电力系统的故障分析与诊断,通过模拟各种故障情况下的电气行为,可以准确判断故障的类型和位置,并提供相应的故障处理建议。

2. 电力系统的保护与控制电磁暂态仿真模型可以用于电力系统的保护与控制策略的设计和优化。

通过模拟各种保护与控制方案,可以评估其对电力系统暂态过程的影响,并提供最优的保护与控制策略。

3. 电力设备的设计与改进电磁暂态仿真模型可以用于电力设备的设计与改进。

通过模拟电力设备在暂态过程中的电气行为,可以评估其受干扰的程度和稳定性,并提供改进设计的建议。

四、电磁暂态仿真模型研究的趋势随着电力系统的规模和复杂度的增加,电磁暂态仿真模型研究也面临着新的挑战和需求。

并网光伏发电系统的通用性机电暂态模型及其与电磁暂态模型的对比分析

并网光伏发电系统的通用性机电暂态模型及其与电磁暂态模型的对比分析

第42卷第3期电力系统保护与控制V ol.42 No.3 2014年2月1日Power System Protection and Control Feb.1, 2014 并网光伏发电系统的通用性机电暂态模型及其与电磁暂态模型的对比分析孙 浩1,张 曼2,陈志刚1,刘志文1,谢小荣2,姜齐荣2(1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院,广东 广州 510600;2.电力系统国家重点实验室, 清华大学电机系,北京 100084)摘要:针对并网光伏发电系统电磁暂态模型复杂、计算速度慢的问题,提出了一种并网光伏发电系统的通用性机电暂态模型。

该模型不包含电器元件及高频开关器件,由纯粹的数学计算完成,模型简单、计算速度快。

在PSCAD/EMTDC中对该机电暂态模型进行了仿真,得到的结果与电磁暂态模型的仿真结果吻合,且仿真时间大大减少,从而验证了该机电暂态模型的正确性及有效性。

该通用性机电暂态模型为大规模并网光伏电站的仿真建模等提供了模型参考,具有实用价值。

关键词:光伏发电;并网;机电暂态模型;电磁暂态模型;仿真对比Comparative study on electromechanical and electromagnetic transient model for grid-connectedphotovoltaic power systemSUN Hao 1, ZHANG Man2, CHEN Zhi-gang 1, LIU Zhi-wen 1, XIE Xiao-rong 2, JIANG Qi-rong2(1. Guangdong Electric Power Design Institute, China Energy Engineering Group Co., Ltd, Guangzhou 510600, China;2. State Key Lab of Power Systems Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: The computing speed of electromagnetic transient model for grid-connected photovoltaic power system is very slow because of its complexity. To solve this problem, a general electromechanical transient model for grid-connected photovoltaic power system is proposed, in which there are not electrical components and high frequency switching device, and it only consists of pure mathematic calculations, is simple and has fast calculation speed. By comparing the simulation results of this electromechanical transient model with electromagnetic transient model in PSCAD/EMTDC, we found that the simulation time is reduced greatly and the results are agreeable basically, which verifies the correctness and validity of the electromechanical transient model. The electromechanical transient model provides reference model for simulation and modeling of large scale grid-connected photovoltaic power station and is of great practical value.This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 51322701).Key words: photovoltaic power; grid-connected; electromagnetic transient model; electromechanical transient model; simulation comparison中图分类号:TM76;TM743 文献标识码:A 文章编号:1674-3415(2014)03-0128-060 引言随着新能源、智能电网和微电网技术的发展,并网光伏发电系统已经取得广泛的应用,并具有广阔的发展前景[1-2]。

发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案

发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案

发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案一、背景介绍发电机励磁系统是发电机的重要组成部分,控制和调节发电机输出电压和电流的稳定性。

励磁系统的合理运行对于保证发电机的安全运行和电力系统的稳定性至关重要。

因此,对发电机励磁系统建模和参数测试进行现场试验是必要的。

二、试验目的1.建立发电机励磁系统的数学模型,准确描述其工作原理,对励磁系统进行仿真分析。

2.测试励磁系统参数,评估其性能和稳定性,发现存在的问题并提出优化建议。

三、试验方案1.建模与仿真1.1收集和分析发电机的电气参数,包括发电机的电感、电阻、励磁电枢电阻、励磁电枢电感等。

1.2根据收集的参数,建立发电机励磁系统的数学模型。

模型可以采用经典的励磁系统模型,如PI控制、PID控制等。

1.3 利用仿真软件,如MATLAB/Simulink,进行励磁系统的仿真分析,观察发电机输出电压和电流的波形,评估励磁系统的性能和稳定性。

2.参数测试2.1制定测试计划,明确测试的参数和步骤。

2.2测试发电机励磁系统的基本参数,包括励磁电流、励磁电流反馈回路增益、励磁电枢电流反馈系数等。

2.3测试励磁系统的稳定性参数,如动态响应时间、控制精度、超调量等。

2.4根据测试结果,分析励磁系统的工作状态和性能,对比模拟结果,确定是否存在问题。

3.问题发现与优化建议3.1根据测试结果和模拟分析,发现存在的问题,如励磁系统的响应速度过慢、控制精度不高等。

3.2针对存在的问题,提出优化建议,如调整控制器参数、增加反馈环节等。

3.3制定优化方案,对励磁系统进行优化,并再次进行现场试验,验证优化效果。

四、试验计划1.准备工作1.1收集发电机的电气参数,包括电感、电阻等。

1.2确定试验设备和工具,如发电机功率测试仪、多用表等。

1.3建立仿真模型,准备仿真软件。

2.建模与仿真2.1建立发电机励磁系统的数学模型。

2.2利用仿真软件进行仿真分析。

3.参数测试3.1制定测试计划,明确测试的参数和步骤。

新能源的机电和电磁暂态建模

新能源的机电和电磁暂态建模

新能源的机电和电磁暂态建模一、电力电子建模电力电子建模是研究新能源机电和电磁暂态建模的基础。

电力电子装置在新能源系统中扮演着重要角色,包括逆变器、整流器、变压器等,这些装置的特性及其交互作用需要通过数学模型进行描述。

电力电子建模通常采用电路理论、控制理论和信号处理等方法,建立描述电力电子装置特性和行为的模型。

二、电机控制模型电机控制模型是研究新能源机电和电磁暂态建模的关键部分。

电机是新能源系统中的重要组成部分,包括发电机、电动机等。

电机控制模型的建立需要考虑电机的动态特性、控制策略以及与电力电子装置的交互作用。

电机控制模型通常采用矢量控制、直接转矩控制等方法,通过数学模型描述电机的转速、电流等变量的动态行为。

三、电磁暂态仿真模型电磁暂态仿真模型是研究新能源机电和电磁暂态建模的重要工具。

电磁暂态仿真模型可以模拟电力系统的瞬态过程,包括故障、操作和干扰等情况。

在新能源系统中,电磁暂态仿真模型可以用于研究新能源并网对电力系统的影响,以及电力系统对新能源系统的响应。

电磁暂态仿真模型通常采用电路理论和电磁场理论等方法,通过数值计算模拟电力系统的瞬态行为。

四、新能源并网模型新能源并网模型是研究新能源机电和电磁暂态建模的重要方面。

新能源并网模型的建立需要考虑电力系统的特性、新能源发电的特点以及与电力电子装置的交互作用。

新能源并网模型通常采用电力系统的分析方法,描述新能源并网对电力系统的影响,包括电压波动、频率偏差等。

五、电力电子装置仿真电力电子装置仿真是研究新能源机电和电磁暂态建模的重要手段。

通过电力电子装置仿真,可以模拟电力电子装置的实际行为,验证控制策略和保护措施的有效性。

电力电子装置仿真通常采用数字仿真和物理仿真等方法,通过模拟电力电子装置的开关行为、控制策略和保护措施等,验证其性能和可靠性。

六、电机及驱动系统建模电机及驱动系统建模是研究新能源机电和电磁暂态建模的关键技术。

电机及驱动系统包括发电机、电动机等,其动态特性和行为对新能源系统的性能和稳定性具有重要影响。

电力系统电磁暂态仿真算法研究进展

电力系统电磁暂态仿真算法研究进展

电力系统电磁暂态仿真算法研究进展王成山1,李 鹏1,王立伟2(1.天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室,天津市300072;2.University of British Columbia ,Vancouver ,Canada )摘要:回顾了基于节点分析的电磁暂态仿真算法的理论基础,在此基础上分析了算法在应用中遇到的问题和挑战,并分别从模型的扩展、计算精度的改进、速度的提高等几个方面介绍了电磁暂态仿真算法所取得的研究进展。

关键词:电磁暂态;仿真;节点分析;插值;梯形法中图分类号:TM743收稿日期:2008209209;修回日期:2009201207。

国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2009CB219700);国家自然科学基金资助项目(50595412,50625722)。

0 引言作为电力系统仿真的重要组成部分,电磁暂态仿真具有现象刻画准确、应用广泛、数值稳定性好等特点,并与机电暂态仿真共同构成了电力系统暂态仿真的基础,其应用涵盖了电力系统规划、设计、运行及科学研究的各个方面,是了解电力系统暂态复杂行为的必要工具。

与机电暂态仿真不同,电磁暂态仿真在精确的电路层面上对系统元件进行建模、分析,并计算得到各种暂态响应的时域波形。

这使得电磁暂态仿真从模型、算法到计算结果都有别于机电暂态仿真。

电磁暂态仿真最初用于电力系统过电压计算、绝缘配合、次同步谐振、谐波分析、保护及控制装置建模、FACTS 与HVDC 等方面的研究,其基本理论与方法由Dommel 于20世纪60年代末提出[122]。

近年来,电磁暂态仿真也被广泛用于包括大型风力发电和分布式发电在内的各种新型电能生产方式的研究中[324]。

针对不同类型的应用,电磁暂态仿真可分为离线仿真工具和实时仿真器。

离线仿真工具包括各种常见的软件包,如EM TP 2RV ,A TP ,EM TDC ,Micro Tran 等,它们可安装在普通PC 机或工作站上,面向对时间没有严格要求的各种情况下的仿真计算,尽管这些软件都采用了高效的数值算法,但通常来说,仿真计算时间要远多于所研究暂态现象的持续时间。

机电电力系统暂态数字仿真研究

机电电力系统暂态数字仿真研究

机电电力系统暂态数字仿真研究摘要:在电力系统中,采用混杂的机电瞬态模拟方法对其进行实时模拟是当前电力系统数值模拟的前沿课题。

在此基础上,提出了一种新的动态模拟技术。

在 RTDS中,对其进行实时的力-机瞬态动态模拟是非常有意义的。

论文首先对机电瞬态模拟的基本理论及计算过程进行了深入的研究,然后对电力系统中各个部件的数学建模进行了深入的分析,然后着重对 RTDS模拟环境的功能特征进行了深入的探讨,并对定制模型进行模拟时所面临的实时性及存储容量方面的局限性进行了详细的说明。

最后,利用多线程技术、 Gauss网络化简等技术,构建了一个以 RTDS为核心的机电瞬态模拟模型,并进行了实例的比较分析,以证明该模型的正确性。

这为今后更多地开展机电瞬变混杂实时模拟打下了良好的基础。

关键词:机电暂态仿真;实时性;物理装置;电力系统;计算流程;引言电力系统模拟是以电力系统实际情况为基础,通过数值模拟与试验,分析电力系统在一定时刻的动力学行为与运行特征。

对电力系统进行科研与测试,始终依赖于系统模拟技术。

从一定程度上讲,在一定程度上反映了电力系统的科技发展程度。

在现代电力系统中,对电力系统进行模拟计算是一种必不可少的方法,也是一种非常重要的方法。

本文将模拟结果与模拟结果进行比较,并将模拟结果与模拟结果进行了比较。

同时,对电力系统的各种运行过程进行实时仿真,并与真实的物理联系起来。

1机电暂态仿真软件根据所使用的仿真手段和所处的发展时期,可以将其划分为物理仿真、数字仿真以及数字物理仿真三种类型。

非实时模拟与实时模拟相互配合,相互促进,能够更加全面、更加经济地完成对电力工程项目的设计、测试等工作,因此,本论文将对实时机电瞬态计算程序进行研究,并在 PC上完成对大型交直流输电系统的超实时计算,这将使得使用 PC机进行大型电力系统的实时模拟成为可能。

[1]在此基础上,开发一套以机电瞬变模拟为基础的实时模拟软件,并通过模拟实验来检验该方法的正确性和实时性。

场站机电暂态模型仿真验证技术方案

场站机电暂态模型仿真验证技术方案

场站机电暂态模型仿真验证技术方案场站机电暂态模型仿真验证技术方案是为了验证机电暂态模型的准确性和有效性而制定的。

该技术方案主要包括以下几个步骤:1. 建立机电暂态模型:根据场站的实际运行情况和设备参数,建立相应的机电暂态模型。

模型应包括发电机组、变压器、输电线路等主要设备的数学模型,并考虑机电暂态过程中的电磁暂态和热暂态效应。

2. 确定仿真验证条件:根据实际运行情况和实验需求,确定仿真验证的初始条件、边界条件和输入条件。

这些条件应包括系统运行状态、故障类型和位置、扰动类型和幅度等。

3. 编写仿真程序:根据建立的机电暂态模型和仿真验证条件,编写相应的仿真程序。

仿真程序应能够模拟场站机电暂态过程中的动态行为,并能够根据需要输出各种仿真结果。

4. 运行仿真程序:运行仿真程序,模拟场站机电暂态过程中的动态行为,并记录各种仿真结果。

将仿真结果与实际运行情况进行对比,验证机电暂态模型的准确性和有效性。

5. 分析仿真结果:对仿真结果进行分析,评估机电暂态模型的性能和精度。

针对仿真过程中出现的问题和误差,对模型进行修正和完善。

6. 优化仿真程序:根据分析结果,优化仿真程序,提高其计算效率和精度。

对优化后的模型进行再次验证,确保其准确性和有效性。

7. 制定技术报告:将整个仿真验证过程和技术方案整理成技术报告,详细记录每一步骤的实施情况和结果。

技术报告应包括模型建立、仿真验证条件、仿真程序编写、仿真运行与分析等方面的内容。

通过以上步骤,可以完成场站机电暂态模型仿真验证技术方案的制定。

该技术方案可以为场站的运行和维护提供重要的参考依据,有助于提高场站的安全性和稳定性。

机电电力系统暂态数字仿真研究

机电电力系统暂态数字仿真研究

机电电力系统暂态数字仿真研究发表时间:2018-11-14T17:05:49.680Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第22期作者:易桂新[导读] 本质上,电力系统范畴下的仿真系统研究,应属于“仿真系统”独立学科的一个分支范畴。

摘要:近年来,我国针对电力系统机电暂态数字仿真研究方面取得了重大进步,其中又以机电暂态与电磁暂态混合仿真研究为主要突破点,形成了解决交直流大电网仿真计算难题的重要技术方案,指出混合仿真的关键在于机电暂态、电磁暂态的接口设计,通过对比两类仿真的差异性和共性,对接口位置的选择、等值电路的形成和接口交互时序等方面内容进行了总结评述,为机电暂态混合实时仿真的进一步深入研究奠定了坚实的基础。

关键词:机电暂态仿真;数字仿真;混合仿真;电力系统本质上,电力系统范畴下的仿真系统研究,应属于“仿真系统”独立学科的一个分支范畴,它是根据原是电力系统建立的相应模型,展开对电力系统在特定时间内的运行特性、动态行为的研究行为,结合实验、分析、归纳等手段来探索规律,实现电力系统的不断优化;从这个角度上说,电力系统仿真技术的发展水平,一定程度上可以代表电力系统整体的水平,从而成为现代机电科学与工程应用领域的关注重点。

针对数字仿真研究的经济价值分析,主要集中在实时仿真方面。

一、机电暂态仿真计算与模拟数据分析(一)仿真计算宏观层面上,电力系统实时仿真技术发展经历了物理仿真、数字仿真、混合仿真三个阶段,每一个过程中,都存在实时仿真和非实时仿真的共存状态,并形成有力的互补。

结合梁中国红形态展开电力工程项目设计、施工,能够实现较好的经济效益。

这其中,一个必然的工作为机电电力系统暂态数字仿真技术下的仿真计算,研究实时机电暂态计算程序在计算机上实现大规模交直流输电系统的超实时计算,这将使利用PC机进行大电力系统实时仿真具备了可能。

我国研制基于机电暂态仿真的实时仿真系统过程中,对其正确性与实时性进行仿真验证较为关注,并对该仿真系统在实现过程中涉及的接口问题还将进行探讨,并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测试。

电力系统电磁暂态分析与机电暂态分析的功能区别和模型特点

电力系统电磁暂态分析与机电暂态分析的功能区别和模型特点

电力系统电磁暂态分析与机电暂态分析的功能区别和模型特点发信站: BBS 水木清华站(Thu Jul 22 16:46:31 2004), 站内电磁暂态过程数字仿真是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟。

电磁暂态过程仿真必须考虑输电线路分布参数特性和参数的频率特性、发电机的电磁和机电暂态过程以及一系列元件(避雷器、变压器、电抗器等)的非线性特性。

因此,电磁暂态仿真的数学模型必须建立这些元件和系统的代数或微分、偏微分方程。

一般采用的数值积分方法为隐式积分法。

由于电磁暂态仿真不仅要求对电力系统的动态元件采用详细的非线性模型,还要计及网络的暂态过程,也需采用微分方程描述,使得电磁暂态仿真程序的仿真规模受到了限制。

一般进行电磁暂态仿真时,都要对电力系统进行等值化简。

电磁暂态仿真程序目前普遍采用的是电磁暂态程序(electromagnetic transients program,简称为EMTP),1987年以来,EMTP的版本更新工作在多国合作的基础上继续发展,中国电力科学研究院(简称电科院)在EMTP的基础上开发了EMTPE。

具有与EMTP相似功能的程序还有加拿大Manitoba直流研究中心的EMTDC/PSCAD、加拿大哥伦比亚大学的MicroTran、德国西门子的NETOMAC等。

机电暂态过程的仿真,主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性能。

其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸如短路故障,切除线路、发电机、负荷,发电机失去励磁或者冲击性负荷等大扰动作用下,电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。

电力系统机电暂态仿真的算法是联立求解电力系统微分方程组和代数方程组,以获得物理量的时域解。

微分方程组的求解方法主要有隐式梯形积分法、改进尤拉法、龙格-库塔法等,其中隐式梯形积分法由于数值稳定性好而得到越来越多的应用。

代数方程组的求解方法主要采用适于求解非线性代数方程组的牛顿法。

机电暂态建模报告

机电暂态建模报告

机电暂态建模报告1. 引言机电暂态建模是电气工程领域的一个重要研究方向,主要用于模拟和分析电力系统中的暂态过程。

暂态过程包括电力系统发生突发故障或变化时的电气量变化,如短路、故障消除、大负荷接入等。

通过建立机电暂态模型,可以更好地理解电力系统的暂态行为,并采取相应的措施保证电力系统的安全稳定运行。

本报告将围绕机电暂态建模展开讨论,并介绍常用的建模方法和工具。

首先,我们将介绍机电暂态的基本概念和研究意义。

然后,将详细介绍机电暂态建模的过程和方法。

最后,我们将探讨机电暂态建模在电力系统中的应用。

2. 机电暂态的基本概念和研究意义机电暂态是指电力系统在一定时间内发生的瞬时变化。

这些变化可能是突发故障引起的,如短路、设备故障等;也可能是计划内的变化,如负荷调整、新设备接入等。

机电暂态对电力系统的稳定运行和设备的安全性有着重要影响,因此需要对机电暂态进行建模和分析。

机电暂态建模的研究意义主要体现在以下几个方面: - 理解电力系统的暂态行为:通过机电暂态建模,可以深入研究电力系统在暂态过程中的电气量变化规律,从而更好地理解电力系统的暂态行为。

- 提高电力系统的可靠性:通过对机电暂态建模和分析,可以预测和评估电力系统在暂态过程中可能出现的问题,从而采取相应的措施提高电力系统的可靠性。

- 优化电力系统的运行策略:通过机电暂态建模,可以模拟不同运行策略下电力系统的暂态响应,从而选择最优的运行策略,提高电力系统的经济性和效率。

3. 机电暂态建模的过程和方法机电暂态建模的过程一般包括以下几个步骤: 1. 收集电力系统的基本信息:包括电力系统的拓扑结构、设备参数、负荷特性等。

2. 建立电力系统的数学模型:根据收集到的电力系统信息,可以使用数学方法建立电力系统的数学模型。

常用的建模方法包括潮流计算、短路计算等。

3. 进行暂态分析:将电力系统的数学模型输入到相应的暂态分析软件中,进行暂态分析,得到电力系统在暂态过程中的电气量变化。

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机电与电磁暂态建模与模型验证试验项目
机电与电磁暂态建模与模型验证试验项目是一项旨在研究机械与电磁系统暂态响应的实验项目。

项目目标:
1. 建立机械与电磁系统的数学模型,包括机械部分和电磁部分,并对两部分进行耦合分析。

2. 研究机械与电磁系统在不同暂态工况下的响应特性,包括启动、停机、负载变化等情况。

3. 验证数学模型的准确性和可靠性,对模型进行验证试验,比较实验数据与模型结果的吻合程度。

4. 分析机械与电磁系统的暂态响应特性对系统性能、稳定性和寿命的影响。

项目步骤:
1. 建立机械部分的数学模型,包括质量、刚度、阻尼等参数,采用常微分方程描述机械系统的运动方程。

2. 建立电磁部分的数学模型,包括电感、电容、电阻等参数,采用电路方程描述电磁系统的电流、电压关系。

3. 将机械和电磁部分耦合,建立机械与电磁系统的耦合方程。

4. 根据研究目标确定暂态工况,如启动时的初始条件、负载变化情况等。

5. 进行模型仿真,计算机模拟机械与电磁系统的暂态响应。

根据仿真结果进行分析。

6. 进行模型验证试验,通过实际实验获取机械与电磁系统的响应数据。

7. 比较模型仿真结果和实验结果,评估数学模型的准确性和可
靠性。

8. 分析机械与电磁系统的暂态响应特性对系统性能、稳定性和寿命的影响。

项目意义:
1. 通过建立机械与电磁暂态模型,可以深入研究机械与电磁系统的暂态响应特性,为系统优化和故障检测提供依据。

2. 通过模型验证试验,可以验证数学模型的准确性和可靠性,提高模型的可应用性。

3. 通过分析机械与电磁系统的暂态响应特性对系统性能、稳定性和寿命的影响,可以指导系统设计和运行过程中的问题解决。

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