电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真
DIgSILENT软件简介
DIgSILENT/PowerFactory软件简介电力系统电磁机电暂态混合仿真程序DIgSILENT/PowerFactory是德国DIgSILENT GmbH公司开发的电力系统仿真软件，DIgSILENT这一名称来源于数字仿真和电网计算程序（DIg ital SI mu L ation and E lectrical N e T work）。
DIgSILENT/PowerFactory软件包含了几乎常用的所有电力系统分析的功能，如潮流、短路计算、机电暂态及电磁暂态计算、谐波分析、小干扰稳定分析等。
另外一个重要的特点是：把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起，这使得其既能对电网的暂态故障进行分析，又能研究长期的电能质量问题及控制方法。
DIgSILENT/PowerFactory提供了全面的电力系统元件的模型库，包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型，风电机组电气部分的模型如：双馈感应电机、变频器等都包含在已有模型库的标准元件中。
风速、机械传动系统、空气动力学部分及风电机组的控制系统都采用动态仿真语言DSL在软件中搭建。
该软件具有以下特点：数据库概念的数据存储方式，分级的面向对象数据管理器，灵活的项目方案管理系统； 基于Windows标准的操作模式和图模一体化的处理方式；多种参数描述方式；与SCADA/GIS之间接口的数据交换语言（DOLE）；电力电子技术应用；面向连续运行过程的仿真语言DSL和面向程序化过程的编程语言DPL；DIgSILENT/PowerFactory软件能够实现的功能有：1、AC/DC潮流计算分析DIgSILENT/PowerFactory可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。
潮流求解过程提供了3 种方法以供选择：经典的牛顿—拉夫逊算法、牛顿—拉夫逊电流迭代法和线性方程法（直接将所有模型作线性化处理）。
在进行潮流计算的同时，DIgSILENT/PowerFactory 还有变电站控制、网络控制和变压器分接头调整控制可供选择。
新型电力系统仿真应用软件设计理念与发展路径
新型电力系统仿真应用软件设计理念与发展路径摘要：总结了新型电力系统新能源发电高渗透、电力电子设备高渗透的特性给电力系统仿真带来的挑战，提出了电力系统仿真应用软件的设计理念，即模型完备、建模准确、计算高效、场景全面、接口开放、服务灵活这6个方面；基于仿真是认识和改造新型电力系统的工具而非目的，以及仿真应适应新型电力系统背景下电力企业数字化转型需求的认知，指出了国产电力系统仿真应用软件的功能定位要从单纯的仿真工具向电力系统仿真应用软件开发平台和运行环境过渡，并提出了一条助力用户业务自动化、平台使用便捷化、应用开发生态化的发展路径。
最后，通过介绍所研发的面向新型电力系统的仿真应用软件开发平台和运行环境——CloudPSS，展示了上述设计理念与发展路径对软件研发和推广的指导作用。
关键词：新型电力系统；电力系统建模；电力系统仿真引言随着电力系统规模的不断发展扩大，人们主要通过仿真实验来获得对系统特性机理真实、完整而深刻的认知。
尤其近十几年以来，随着交直流输电多区域互联、各类电力电子设备的广泛接入，电力系统呈现出多装备动态交互耦合、机-电效应解耦、非惯性响应、随机概率等诸多复杂特性，给电力系统仿真技术提出了更高的要求。
1仿真技术现状和改进方案电力系统时域仿真包括机电暂态仿真、机电-电磁暂态混合仿真和全电磁暂态仿真。
由于电磁暂态仿真能够更详细地刻画基波及更宽范围频率的物理过程，可以更好地适应“双高”特征新型电力系统的分析计算需求，因此逐渐成为电力系统仿真的主要手段。
根据仿真进程与物理过程之间同步与否，可以分为实时仿真和非实时仿真两大模式。
实时仿真主要应用于硬件在环场景；非实时仿真可分为离线仿真（算例与实际运行数据没有交互，例如电网方式计算等）和在线仿真（算例与实际运行数据有交互，例如在线安全校核等）。
实时仿真要求每个步长的计算、通信、延迟时间相加后小于现实时间，并在每个步长结束时进行硬件时钟同步，相比于非实时仿真，在计算效率方面更为严苛，需要额外优化。
浅谈仿真现状和发展
浅谈系统仿真的现状和发展一、系统仿真技术发展的现状工程系统仿真作为虚拟设计技术的一部份，与控制仿真、视景仿真、结构和流体计算仿真、多物理场以及虚拟布置和装配维修等技术一起，在贯通产品的设计、创造和运行维护改进乃至退役的全寿命周期技术活动中，发挥着重要的作用，同时也在满足越来越高和越来越复杂的要求。
因此，工程系统仿真技术也就迅速地发展到了协同仿真阶段。
其主要特征表现为：1、控制器和被控对象的联合仿真： MATLAB＋AMESIM，可以覆盖整个自动控制系统的全部要求。
2、被控对象的多学科、跨专业的联合仿真： AMESIM＋机构动力学＋CFD＋THERMAL＋电磁分析3、实时仿真技术实时仿真技术是由仿真软件与仿真机等半实物仿真系统联合实现的，通过物理系统的实时模型来测试成型或者硬件控制器。
4、集成进设计平台现代研发创造单位，特别是设计研发和创造一体化的大型单位，引进PDM/PLM 系统已经成为信息化建设的潮流。
在复杂的数据管理流程中，系统仿真作为 CAE 工作的一部份，被要求嵌入流程，与上下游工具配合。
5、超越仿真技术本身工程师不必是精通数值算法和仿真技术的专家，而只需要关注自己的专业对象，其他大量的模型建立、算法选择和数据先后处理等工作都交给软件自动完成。
这一技术特点极大地提高了仿真的效率，降低了系统仿真技术的应用门坎，避免了因为不了解算法造成的仿真失败。
6、构建虚拟产品在通过建立虚拟产品进行开辟和优化过程中，关注以各种特征值为代表的系统性能，实现多方案的快速比较。
二、系统仿真技术的发展趋势1、屏弃单专业的仿真单一专业仿真将退出系统设计的领域，专注于单一专业技术的深入发展。
作为总体优化的系统级设计分析工具，必要条件之一是跨专业多学科协同仿真。
2、尾随计算技术的发展随着计算技术在软硬件方面的发展，大型工程软件系统开始有减少模型的简化、减少模型解藕的趋势，力争从模型和算法上保证仿真的准确性。
更强更优化的算法，配合专业的库，将提供大型工程对象的系统整体仿真的可能性。
电力系统仿真与调度运行技术
电力系统仿真发展历程
早期仿真技术
早期的电力系统仿真主要采用模拟电路和模拟计算机进行，由于受到计算能力和模拟精度 的限制，仿真规模和效果有限。
数字仿真技术
随着计算机技术的发展，数字仿真技术逐渐成为主流。数字仿真采用数值计算方法对电力 系统进行建模和求解，具有仿真精度高、速度快、灵活性好等优点。
混合仿真技术
区域互联和协调调度
未来电力系统将更加注重区域互联和协调调度，实现跨区域的资源共享 和优化配置，提高电力系统的整体运行效率。
仿真与调度运行技术的融合前景
仿真与调度一体化平台
仿真技术与调度运行技术的融合将形成仿真与调度一体化平台，实 现电力系统的全面监控、分析和优化调度。
实时仿真与在线调度相结合
实时仿真技术与在线调度技术的结合将实现对电力系统的实时优化 和控制，提高电力系统的稳定性和经济性。
无功分布，降低网损。
暂态仿真技术
暂态稳定分析
模拟电力系统在遭受大扰动后 的暂态过程，分析系统能否恢
复稳定。
电压稳定分析
分析电力系统在负荷增加、无 功不足等情况下，电压能否保 持稳定。
频率稳定分析
分析电力系统在有功功率不平 衡时，频率的变化过程及系统 稳定性。
解列与再同步分析
模拟电网在严重故障下的解列 过程及解列后的再同步过程。
调度运行的基本原则
01
02
03
安全原则
确保电力系统设备安全、 人身安全、电网安全，防 止事故发生。
经济原则
在满足安全、稳定的前提 下，优化资源配置，降低 运行成本，提高经济效益 。
公平原则
按照统一调度、分级管理 的原则，公平对待各发电 企业、电力用户和电网公 司。
调度运行的组织结构
机电-电磁暂态混合仿真复合非对称故障计算方法
机电-电磁暂态混合仿真复合非对称故障计算方法杨洋;肖湘宁;甄晓晨【摘要】为了提高机电-电磁暂态混合仿真对机电侧非对称故障的处理能力,进一步提升混合仿真对各类工况的适应性,本文提出了一种同时考虑机电侧非对称故障和电磁侧非对称故障的计算方法.首先提出了一种机电侧发生非对称故障后的机电侧故障仿真方法,该方法根据非对称故障的类型获取故障电路导纳矩阵,继而通过修改与故障节点相关的导纳元素,将故障电路导纳矩阵的叠加到原导纳矩阵中获得故障后的导纳矩阵,并通过求解网络方程获得故障后的网络解.然后根据线性电路叠加定理,提出了接口节点戴维南等值电势的计算方法.为减少电磁侧的建模量,采用接口正序等值导纳进行戴维南电势向诺顿等值电流的转化.最后结合含有一回直流线路的IEEE39节点系统的基于PSCAD+C架构的机电-电磁暂态混合仿真平台,验证了所提方法的精度和有效性.%To improve the processing ability of asymmetrical eletromechanical side fault as well as the flexibility of electromechanical and electromagnetic transient hybrid simulation, a calculation method of complex asymmetrical fault in the electromechanical and electromagnetic side at the same time is proposed.This method obtains the fault circuit admittance matrix according to the type of asymmetric fault.By modifying the admittance element associated with the faulty node, the fault circuit admittance matrix is superimposed on the normal admittance matrix to obtain the admittance matrix after fault.The network solution is finally achieved by solving the network equation after fault.Based on the linear circuit superposition theorem, the Thevenin equivalent voltage of the interface node is calculated.To reduce the modeling scale of theelectromagnetic side, positive sequence equivalent conductance of the interface is used for the conversion of the Thevenin equivalent voltage into Norton equivalent current.At last, through the electromechanical and electromagnetic transient hybrid simulation platform of a IEEE 39 system containing a HVDC line based on PSCAD+C frame, the simulation accuracy and effectiveness of the method is validated.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】7页(P14-20)【关键词】机电-电磁;混合仿真;非对称故障;计算方法;精度【作者】杨洋;肖湘宁;甄晓晨【作者单位】新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学),北京 102206;新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学),北京 102206;国网石家庄供电公司,河北石家庄 050000【正文语种】中文【中图分类】TM73近年来随着我国直流工程陆续投运，多直流、多落点、强耦合的交直流输电格局已经形成［1－4］。
电力系统机电暂态—电磁暂态混合仿真的研究
电力系统机电暂态—电磁暂态混合仿真的研究作者：张兴然来源：《科技视界》2015年第18期【摘要】随着电网规模的日趋扩大，传统的机电暂态或者电磁暂态仿真软件在分析电网的运行特性时，已开始显露出各自的局限性。
将两者联合起来进行混合仿真，可以较好的解决仿真的规模、速度和精度的协调问题。
在分析机电暂态和电磁暂态各自的特点的基础上，文中介绍了两者接口的原理和所涉及的问题。
最后，对现有的三种混合仿真的接口时序方法进行了对比分析。
【关键词】机电暂态；电磁暂态；混合仿真；接口时序0 引言电力系统发生故障或操作后，将产生复杂的电磁暂态过程和机电暂态过程，两者同时发生并相互影响。
由于这两个暂态过程的变化速度相差很大，通常近似地对它们分别进行仿真。
随着电力电子设备和高压直流输电技术的广泛使用，机电暂态过程仿真中使用这些设备的准稳态模型或简化模型，会导致仿真结果存在较大误差；另一方面，虽然电磁暂态仿真能够准确表达电力电子设备模型，由于受模型与算法的限制，其仿真规模不大，难以适应于现代大电力系统。
现有的机电暂态和电磁暂态分析软件在对系统进行分析时，已经难以满足需要，电力系统的快速发展对仿真技术也提出了新的要求和挑战[1-3]。
电力系统电磁暂态与机电暂态混合仿真是指，在一次仿真过程中将计算对象的电网拓扑按照需要分割成电磁暂态计算网络和机电暂态计算网络分别实施计算，通过电路连接界面即接口上的数据交换实现一体化仿真进程。
电力系统混合仿真技术将电磁暂态仿真和机电暂态仿真技术很好的结合起来，弥补了二者单独进行暂态仿真的不足。
电磁暂态过程与机电暂态过程的混合仿真可兼得各自的优点。
混合仿真的关键在于两仿真程序之间的接口问题，接口时序设计尤为重要[4]。
本文首先介绍了，电磁暂态仿真和机电暂态仿真的特点；在比较二者特点的基础上，阐述了把两者进行接口的原理和接口时所遇到的问题；最后重点介绍了，现有的三种混合仿真中数据接口时序的设计，并对各自的优缺点进行了分析。
Matlab电力系统工具箱在电力系统机电暂态仿真中的应用
通过一个实际的应用实例来分析如何使用PSCADEMTDC进行机电暂态与电磁暂 态混合仿真。假设有一个230kV的电力系统，其中包含一个主变电所、一条架空 线路和一组分布式发电系统。该系统的母线受到一个大的扰动，导致系统发生振 荡。为了研究该系统的稳定性，我们可以使用PSCADEMTDC进行混合仿真。
参考内容三
引言
随着电力系统的不断发展，对电力系统仿真的准确性和速度提出了更高的要 求。电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真技术是一种新兴的技术，可以对电力 系统进行更准确、更快速的仿真。本次演示旨在探讨电力系统机电暂态和电磁暂 态混合仿真技术的研究内容及未来研究方向。
机电暂态仿真技术
机电暂态仿真技术是电力系统仿真的重要方法之一，主要研究电力系统的动 态行为。传统电路仿真方法通过建立电路模型来模拟电力系统的运行状态，具有 计算速度快、内存占用小的优点，但难以模拟复杂电力系统的动态行为。时域分 析方法则通过在时域中对系统进行采样和计算，可以更准确地模拟电力系统的动 态行为，但计算速度较慢，需要大量的计算资源。
谢谢观看
在应用方面，Matlab电力系统工具箱具有以下特点：
1、提供了多种电力系统的元件模型，可以满足各种不同电力系统的仿真需 求。
2、支持自定义模块，用户可以根据实际需要编写自己的模块，扩展了仿真 的灵活性。
3、提供了强大的数据分析功能，可以对仿真结果进行详细的分析和处理。
参考内容
电力系统暂态稳定性是电力系统的关键特性之一，对于保证电力系统的正常 运行和稳定供电具有重要意义。随着科学技术的不断发展，计算机仿真技术在电 力系统暂态稳定性分析中得到了广泛应用。其中，MATLAB是一种功能强大的数值 计算和仿真软件，在电力系统暂态稳定性仿真研究中具有重要应用价值。
电力系统仿真技术概述
ADPSS、ARENE、DDRTS 、 HYPERSIM、RTDS、RT-LAB、 dSPACE
不同软件仿真的适用范围并无严格定义，通常情况下同样的问题可以选用多种不同的软件进行 分析研究, 但选取适合的软件工具能够减少不必要的工作量。红色标注了使用频率高的软件。
电力系统仿真技术
内容
➢ 电力系统仿真概述 ➢ 动态模拟仿真技术 ➢ 数模混合仿真技术 ➢ 全数字仿真技术
➢ 机电暂态仿真软件 ➢ 电磁暂态仿真软件 ➢ 电力电子仿真工具 ➢ 配电网的仿真软件
一. 电力系统仿真概述
现代电力系统是集发电、输电、配电和用电为 一体的复杂非线性网络系统。对其物理本质的 研究涉及到短至1μs到长至1h的动态过程。为 了保证实际运行的电力系统的安全稳定性，不 便采用在线物理试验的方法对电力系统的动态 行为进行研究。目前主要利用电力系统仿真软 件离线计算的方法对电力系统及装置的动态行 为进行仿真研究。
Protection
Generator control
HVDC, FACTS, etc.
Frequency variations
Daily load variation
Tie-line regulation
Hale Waihona Puke Long term dynamics Long-duration variations
Transient stability Short-duration variations
ADPSS实时仿真装置
四.全数字仿真技术
随着电力系统的发展，系统规模和复杂程度的 增加，采取物理模拟的方法对实际系统进行仿真 受到限制。全数字仿真系统内所有元件都采用数 字仿真模型。由于其具有不受原有系统规模和结 构复杂性的限制、保证被研究和试验系统的安全 性、具有良好的经济性和便利性、可用于对设计 未来系统性能的预测等优点，现已成为分析、研 究电力系统必不可少的工具。
电力系统仿真软件介绍（作业）
电力系统分析软件介绍1 EMTDC/PSCADEMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。
使得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。
PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。
EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。
PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。
2 PSAPACPSAPAC由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。
其包含多个模块，其中部分模块可以单独使用。
模块和功能如下：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。
LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。
IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。
TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。
DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。
LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。
为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。
VSTAB（V oltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。
电力系统仿真技术介绍
电力系统实时仿真器主要有：ADPSS、ARENE、DDRTS、 HYPERSIM、RTDS、RT-LAB、dSPACE。 RTDS 全称为实时数字仿真仪，由加拿大曼尼托巴 RTDS 公司开发制造，是最早设计用于研究电力系统中电 磁暂态现象的装置。加拿大魁北克水电研究所的 TEQSIM 公司开发了电力系统实时仿真系统（ HYPERSIM ），主要 用于电力系统电磁暂态仿真，其核心软件是 EMTP 程序。 法国电力公司（ EDF ）开发的 ANENE 实时仿真系统，其核 心软件也是 EMTP 。由殷图科技发展有限公司、东北电力 调度通信中心和清华大学联合研制、开发的数字动态实 时仿真系统（简称DDRTS），是国内自主研发的实时数字 仿真系统。中国电力科学研究院开发了世界上首套可模 拟大规模电力系统（1000台机、10000个节点）的全数字 实时仿真装置ADPSS，大规模电力系统的实时数字仿真也 得以实现。
不同软件仿真的适用范围并无严格定义，通常情况下同样的问题可以选用多种不同的软件进 行分析研究, 但选取适合的软件工具能够减少不必要的工作量。红色标注了使用频率高的软件。
4.1 机电暂态仿真软件
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。按照微分方程和代数方程的求解顺序可分为交 替解法和联立解法。 目前，国内常用的机电暂态仿真程序是电力系统综合程序(PSASP)和中 国版BPA电力系统分析程序。国际上常用的有美国PTI公司的PSS／E、美国 EPRI的ETMSP、ABB的SIMPOW程序、德国西门子的NETOMAC、德国 Powerfactory的DIgSILENT。
基于ADPSS的高压直流输电系统机电暂态一电磁暂态混合仿真研究
ＨＶＤ Ｃ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ Ｅ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， ａ ｈ ｙ ｂ ｒ ｉ ｄ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ （ ＡＤ Ｐ Ｓ Ｓ ） ｉ ｓ
摘要 ：为了准确分析 高压直流输 电系统 的动 态特性 ，针对 ±５ Ｏ Ｏ ｋ Ｖ江城 【 湖北江陵一 广 东鹅城 ）高压 直流输 电实例工程 ，给
出一种基 于全数字 实时仿真装置 （ Ａ Ｄ Ｐ Ｓ Ｓ ）的机 电暂 态一 电磁 暂态混合 建模 方法 。利用 电路等值转换理论分析 了机 电一 电磁混 合仿真 的计 算机理 ，进 而阐述 了机 电模 型及电磁模型 的建模方法。利用所构 建的直流工程混合模型 ，开展 了整流侧与逆 变侧 的交流 系统分别发生接地故障 的模拟仿真，并 与采用 交流 电网化 简处理 的常见直流 系统纯电磁 建模仿真进行 了比较分析。仿 真 结果表 明，基 于 Ａ Ｄ Ｐ Ｓ Ｓ的 高压直流输 电系统机 电一 电磁 混合仿真建模方法是有效的，其相 比纯 电磁模 型能更精确地 反映 直
Ｃ ＨＥ Ｎ Ｌ ｅ ｉ ， Ｚ ＨＡ ＮＧ Ｋａ ｎ － ｊ ｕ ｎ ， Ｘ Ｉ Ａ Ｙ ｏ ｎ ｇ ￣ ｕ ｎ 。 ， Ｈ Ｕ Ｇａ ｎ ｇ
（ １ ． Ｐ ｏ ｓ ｔ － ｄ ｏ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｓ ｔ ￣ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｕ ｂ ｅ ｉ Ｅ Ｐ Ｃ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ７ ７ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
机电暂态-电磁暂态混合仿真接口技术
第９ 期
２ ０ １ ３年 ９月
ＤｏＩ １ ０ ． １ １ ７ ８ ４ ／ ｔ ｄ ｘ ｂ ２ ０ １ ３ ０ ９ ０ ２
天津大学学报 （ 自然科 学与工程 技术 版） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ）
了仿 真的效率．在含有 变电站的 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ． ９节点 系统上进行仿真 ，其与商业软件 Ｐ Ｓ Ｃ ＡＤ的比对 结果验证 了算法的正确
性 和有效性．
关键词 ：电磁暂 态仿 真 ；混合仿真技术 ；暂态仿真
中图分 类号：Ｔ Ｍ７ ４ ３ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：０ ４ ９ ３ — ２ １ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ７ ６ ９ ． ０ ７
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ ＴＳ Ｐ ／ ＥＭ ＴＰ Ｈｙ ｂ ｒ ｉ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｚ ｈ ａ ｏ Ｓ ｈ ｕ ａ ｉ ，Ｆ ａ ｎ ｇ Ｄａ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ａ ｏ Ｌ ｉ ｇ ａ ｎ ｇ ，Ｗａ ｎ ｇ Ｑｉ ｎ ｇ ｐ ｉ ｎ ｇ 。
ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ（ ＴＳ Ｐ ） ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｔ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ（ Ｅ ＭＴ Ｐ ） ． Ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｇ ｉ ｒ ｄ ｗａ ｓ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
问题的提出
我们已讨论了交直流电力系统机电暂态仿真中的 直流输电系统模型，不管是采用响应特性模型还 是详细模型，由于机电暂态仿真程序的交流网络 部分采用的是正序、基波相量模型，直流系统部 分采用的是基于平均值的稳态模型，两者都无法 对不对称工况和波形畸变进行模拟。因此现在的 问题是，如果大规模交直流电力系统发生不对称 故障，或者故障是对称的但造成了换流站交流母 线电压波形严重畸变，那么这种情况下应该如何 分析整个交直流电力系统的暂态稳定性呢？
谢谢
图2-2 机电暂态仿真与电磁暂态仿真的交接过程
交接变量的计算具体计算过程
（ 1 ）电磁暂态程序与机电暂态仿真程序从初始状态仿真 到T1时刻； （2）求电磁暂态仿真所需要的耦合Norton等值电路； （ 3）利用（2）已求出的耦合Norton等值电路对电磁暂态 仿真部分仿真到T2； （4）将0到T2之间交接母线处由电磁暂态仿真得到的结果 进行曲线拟合从而求出基波相量，再传送给机电暂态仿真 程序； （5）机电暂态仿真部分从T1仿真到T2； （6）求出T2时刻新的耦合Norton等值电路，电磁暂态仿真 部分仿真到T3； （7）重复上述过程。