9-電力系統(tǒng)仿真原理與方法.ppt

1、基本內(nèi)容,1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念 2、電力元件模型的數(shù)學(xué)模型 3、電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介） 4、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)展望,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,數(shù)字仿真系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念 （1）電力系統(tǒng)的數(shù)字仿真及其特點(diǎn) 借助計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算功能，根據(jù)電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，采用一定的數(shù)值計(jì)算方法、設(shè)計(jì)（編寫(xiě)）合理的計(jì)算程序，根據(jù)給定的初始運(yùn)行條件，求解系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型以得到系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程電力系統(tǒng)的數(shù)字仿真,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的特點(diǎn)： 近似；規(guī)模大；靈活；開(kāi)發(fā)周期短；投入小、效率高。,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的

2、基本原理與方法,1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念,（2）電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本要求與關(guān)鍵問(wèn)題 1）基本要求： 精度；靈活/擴(kuò)展；規(guī)模；速度（離線/在線/實(shí)時(shí)） 2）關(guān)鍵問(wèn)題 A）建模理論與技術(shù)元件建模、系統(tǒng)建模 成熟的元件模型：發(fā)電機(jī)、變壓器模型、線路模型 亟待完善的模型：綜合負(fù)荷模型、二次系統(tǒng)模型 準(zhǔn)確的元件模型和參數(shù)是決定仿真結(jié)果可信度的關(guān)鍵和基礎(chǔ) B）數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算效率、收斂速度 C）計(jì)算機(jī)技術(shù)硬件支持 D）編程技術(shù)面向?qū)ο蟆⒖梢暬?Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念,（3）電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的目的與意義 目的：通過(guò)仿真計(jì)算，

3、確定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。具體目的與應(yīng)用背景有關(guān) 意義：為電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析、控制提供科學(xué)依據(jù)，應(yīng)用非常廣泛 大規(guī)模的電力系統(tǒng)試驗(yàn)只有通過(guò)數(shù)字仿真才能實(shí)現(xiàn)。 1）動(dòng)模試驗(yàn)規(guī)模很小。 2）實(shí)際電力系統(tǒng)試驗(yàn)可行 a)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行不允許； b)實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力、時(shí)間巨大； c)某一次無(wú)法獲得具有推廣意義的結(jié)果（結(jié)論），但又不可在實(shí)際系統(tǒng)中進(jìn)行 頻繁的試驗(yàn)。 從而使得，電力系統(tǒng)的數(shù)字仿真成為： 電力系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的決策基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù) 電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度與控制的決策基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)； 電力系統(tǒng)事故分析的科學(xué)依據(jù) 電力系統(tǒng)科學(xué)研究的重要手段/工具,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的

4、基本原理與方法,電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其意義 等效地描述電力元件和電力系統(tǒng)特性的數(shù)學(xué)方程式（組） 電力系統(tǒng)模型 準(zhǔn)確的模型是保證仿真計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確、可信賴的重要基礎(chǔ) 對(duì)數(shù)學(xué)模型的基本要求： 準(zhǔn)確刻畫(huà)元件特性； 盡可能簡(jiǎn)單且物理意義清晰的模型結(jié)構(gòu)； 真實(shí)準(zhǔn)確的模型參數(shù)； 模型的普適性。 數(shù)學(xué)模型分類： 1）按建模原理：機(jī)理模型、非機(jī)理模型 2）按是否反映對(duì)象的時(shí)變特性：靜態(tài)模型、動(dòng)態(tài)模型 3）按描述對(duì)象： 元件模型：同步發(fā)電機(jī)模型、電力變壓器模型、電力線路模型、 綜合負(fù)荷模型、新型電力元件模型 網(wǎng)絡(luò)模型：描述電力網(wǎng)絡(luò)特性的數(shù)學(xué)模型,（4）電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念,Hunan

5、 University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,穩(wěn)態(tài)仿真：計(jì)算給定條件下、無(wú)擾動(dòng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)（單一 或 運(yùn)行狀態(tài)序列） 模型：穩(wěn)態(tài)模型（代數(shù)方程），不計(jì)分布特性和非線性 算法：高階非線性代數(shù)方程組，最基本的算法為牛頓法 應(yīng)用：LF(潮流)、OPF（最優(yōu)潮流）、靜態(tài)電壓穩(wěn)定、SC（短路計(jì)算） 電磁暫態(tài)仿真：計(jì)算給定初始運(yùn)行狀態(tài)和給定擾動(dòng)條件下的系統(tǒng)的 usms 級(jí)的電磁暫態(tài)過(guò)程 模型：動(dòng)態(tài)模型（微分方程或微分-代數(shù)方程，DAE)，計(jì)及分布特性、非線性 算法：高階非線性 DAEs，常用算法為隱式積分法 仿真時(shí)間：數(shù)微秒-數(shù)秒，典型如 10-6s 10-2 (or 10-1)s 應(yīng)用：保護(hù)

6、暫態(tài)行為、G的電磁暫態(tài)特性、暫態(tài)過(guò)電壓、電力電子系統(tǒng)暫態(tài)特性 機(jī)電暫態(tài)仿真：計(jì)算給定初始狀態(tài)和給定擾動(dòng)條件下的 s 級(jí)的機(jī)-電暫態(tài)過(guò)程 模型：G、Load 等用動(dòng)態(tài)模型，一般不計(jì)磁路飽和的非線性；網(wǎng)絡(luò)用穩(wěn)態(tài)模型 算法：高階非線性 DAEs，通常用隱式積分法、歐拉法、龍格-庫(kù)塔法等 仿真時(shí)間：數(shù)秒至數(shù)十秒（典型者如5 s 30 s） 應(yīng)用：小擾動(dòng)功角（同步）穩(wěn)定性；大擾動(dòng)功角、電壓暫態(tài)穩(wěn)定性 長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)態(tài)穩(wěn)定仿真：給定初始狀態(tài)和擾動(dòng)條件下，考慮慢動(dòng)態(tài)元件動(dòng)態(tài)特性的過(guò)渡過(guò)程仿真 模型：s 級(jí)動(dòng)態(tài)元件靜態(tài)/動(dòng)態(tài)，10s 級(jí)及以上慢動(dòng)態(tài)元件用動(dòng)態(tài)模型；網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)模型 仿真時(shí)間：數(shù)10s數(shù)10min 或更長(zhǎng)

7、時(shí)間 應(yīng)用：大擾動(dòng)或負(fù)荷持續(xù)快速增長(zhǎng)條件下，機(jī)電暫態(tài)仿真不能明確系統(tǒng)的穩(wěn)定性,（5）電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本類型,1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念,基本內(nèi)容,1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念 2、電力元件模型的數(shù)學(xué)模型 3、電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介） 4、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)展望,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,I 電力線路模型,1) 穩(wěn)態(tài)（準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)）模型 應(yīng)用：穩(wěn)態(tài)計(jì)算（潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算）、（機(jī)電）暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算 a) 一般線路集中參數(shù)模型：等值模型 b) 長(zhǎng)線路分布參數(shù)模型：集中參數(shù)等值電路，修正模型參數(shù),無(wú)損長(zhǎng)線穩(wěn)態(tài)模型,2) 電磁暫態(tài)模型RLC動(dòng)態(tài)微分方程

8、模型,考慮分布特性影響 應(yīng)用：電磁暫態(tài)計(jì)算,2、 電力元件模型,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,1) 穩(wěn)態(tài)（準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)）模型,2) 移相器 穩(wěn)態(tài)（準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)）模型,3) 電磁暫態(tài)模型RLC動(dòng)態(tài)微分方程模型；考慮鐵芯飽和，匝間和相間分布電容的影響。 應(yīng)用：電磁暫態(tài)計(jì)算,應(yīng)用：穩(wěn)態(tài)計(jì)算（潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算）、（機(jī)電）暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算,2、電力元件模型II 電力變壓器模型,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,1) 穩(wěn)態(tài)模型,應(yīng)用：短路電流計(jì)算；簡(jiǎn)化模型下的 (機(jī)電)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算,應(yīng)用：潮流計(jì)算,由潮流計(jì)算確定,PQ、PV、V,電壓源模型,2

9、、電力元件模型III 同步發(fā)電機(jī)模型,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,2) 動(dòng)態(tài)模 （機(jī)電）暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算,2 階經(jīng)典 模型： 考慮轉(zhuǎn)子機(jī)械動(dòng)態(tài) (、),3 階實(shí)用模型： 機(jī)械動(dòng)態(tài) + 勵(lì)磁暫態(tài) (、Eq),4階模型： 在 3階 模型基礎(chǔ)上，計(jì)及轉(zhuǎn)子 g 繞組暫態(tài) (、Eq、Ed) 更加適用于精確描述汽輪發(fā)電機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子的暫態(tài)（瞬變）過(guò)程,2、電力元件模型III 同步發(fā)電機(jī)模型,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,7 階模型：機(jī)械動(dòng)態(tài) + 勵(lì)磁暫態(tài) + 阻尼暫態(tài) + 定子暫態(tài) ( 、Eq、Eq、Ed、id、iq(d、q) ）,5

10、階實(shí)用模型： 機(jī)械動(dòng)態(tài) + 勵(lì)磁暫態(tài) + 阻尼暫態(tài) (、Eq、 Eq 、 Ed ),6 階模型： 在5階模型基礎(chǔ)上，計(jì)及轉(zhuǎn)子 g 繞組的暫態(tài) (、Ed、Eq、 Eq 、 Ed、),2) 動(dòng)態(tài)模 （機(jī)電）暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算,2、電力元件模型III 同步發(fā)電機(jī)模型,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,URef ：參考電壓 Ut： 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓 US：其他信號(hào)輸入(如PSS) UFP ：軟負(fù)反饋電壓 UA ：放大器輸出電壓 Eqe：勵(lì)磁機(jī)空載電勢(shì) uf ：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組電壓 KA：放大環(huán)節(jié)的放大倍數(shù) TA：放大環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù) KE：與勵(lì)磁機(jī)類型 （自勵(lì)或他勵(lì)等） 有關(guān)的系

11、數(shù) TE ：勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù) KF：軟負(fù)反饋放大倍數(shù) TF：軟負(fù)反饋時(shí)間常數(shù) SE：飽和系數(shù),舉例：IEEE-I 型 可控硅勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,2、電力元件模型IV 同步發(fā)電機(jī)的 勵(lì)磁系統(tǒng)模型,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,電力負(fù)荷的涵義：綜合負(fù)荷用電設(shè)備或其集合。 可以是：?jiǎn)我挥秒娫O(shè)備； 行業(yè)綜合負(fù)荷； 線路綜合負(fù)荷； 母線綜合負(fù)荷； 變電站綜合負(fù)荷 綜合負(fù)荷=用電設(shè)備的集合 + 供配電網(wǎng)絡(luò)（含補(bǔ)償設(shè)備）+ 地方電源,電力負(fù)荷的特點(diǎn),特點(diǎn)成分復(fù)雜多樣，高維、強(qiáng)非線性、隨機(jī)時(shí)變性； 特別關(guān)注：綜合負(fù)荷的構(gòu)成特性組成成分及其比例。,2、電力元件模型V 電力負(fù)荷模型,

12、Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,工程仿真常用的電力負(fù)荷模型的通用結(jié)構(gòu),2、電力元件模型V 電力負(fù)荷模型,Hunan University,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,HVDC 模型 FACTS 模型 風(fēng)電場(chǎng)模型 太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)模型 其它新型電源模型（FC、MT.) 儲(chǔ)能系統(tǒng)模型 含分布式電源的綜合負(fù)荷模型 含分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合負(fù)荷模型 .,2、電力元件模型 VI 新型電力元件的數(shù)學(xué)模型,基本內(nèi)容,1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念 2、電力元件模型的數(shù)學(xué)模型 3、電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介） 4、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)展望,Hunan Universi

13、ty,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, EMTP：目前國(guó)際上廣泛使用的電磁暫態(tài)計(jì)算程序 加拿大哥倫比亞大學(xué)（UBC）H.W.Dommel教授創(chuàng)立 美國(guó)邦納維爾電力局(BPA)對(duì)程序的開(kāi)發(fā)做了很大貢獻(xiàn) 3種版本：BPA-EMTP、ATP-EMTP、DCG-EMTP, EMTDC（elctro-magnetic transient in dc system） 直流電磁暫態(tài)計(jì)算程序，也可以計(jì)算交流系統(tǒng)，但它特別適用于直流系統(tǒng)暫態(tài)計(jì)算； Dennis woodford 博士 1976年 加拿大 曼尼托巴水電局（Manitoba Hydro）初版； EMTDC 與 EMTP 在處理各種電網(wǎng)元件時(shí)沒(méi)有本

14、質(zhì)的區(qū)別,(1) 電磁暫態(tài)：EMTP、EMTDC、ATP、NETOMC,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,EMTDC 與 EMTP 的比較： 1、用戶模型自定義功能：EMTDC有，EMTP無(wú) 2、求解模式： EMTP整體求解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方程，維數(shù)高； EMTDC分解成若干子系統(tǒng)求解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方程，維數(shù)低。 3、控制系統(tǒng)： EMTP的控制系統(tǒng) 由滯后主程序一個(gè)t的 TACS模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)變量的轉(zhuǎn)換，控制變量可取自主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也可根據(jù)控制需要確定變量，按照TACS中控制模塊的功能，改變變量的數(shù)值，達(dá)到控制的目

15、的。 EMTDC建立了一個(gè)叫做CSMF（Continuous system modeling functions）子程序塊。通過(guò)相互關(guān)系，可以組成電路及復(fù)雜的控制系統(tǒng)。更加實(shí)用、靈活 4、初始值的確定： EMTP通過(guò)一個(gè)穩(wěn)態(tài)的計(jì)算程序，進(jìn)行一次穩(wěn)態(tài)計(jì)算，即可使電網(wǎng)個(gè)元件獲得初始值。 EMTDC是將系統(tǒng)分為若干子系統(tǒng)，且電源分散在子系統(tǒng)中，子系統(tǒng)間存在電流、能量的交換，很難建立一個(gè)計(jì)算穩(wěn)態(tài)的程序，使各子系統(tǒng)獲得穩(wěn)態(tài)解EMTDC通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的“暫態(tài)“計(jì)算，獲得穩(wěn)態(tài)解。 5、數(shù)據(jù)輸入方式： EMTP的數(shù)據(jù)是通過(guò)節(jié)點(diǎn)的命名，支路元件的類型，數(shù)據(jù)按一定格式讀入到系統(tǒng)的存儲(chǔ)單元。 EMTDC輸入數(shù)據(jù)全部是

16、自由格式。它是將一個(gè)系統(tǒng)分成若干子系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間讀入系統(tǒng)先后無(wú)規(guī)定，但對(duì)一個(gè)子系統(tǒng)，必須嚴(yán)格按照順序編號(hào)，編號(hào)后對(duì)集中參數(shù)進(jìn)入次序無(wú)規(guī)定。實(shí)用更加靈活、方便。,(1) 電磁暫態(tài)：EMTP、EMTDC、ATP、NETOMC,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ATP： EMTP免費(fèi)版本，是一個(gè)模擬電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)特性的數(shù)字仿真軟件包。ATP可模擬任意結(jié)構(gòu)的復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)及其控制系統(tǒng)；具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力，能進(jìn)行暫態(tài)計(jì)算。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。ATP還配備有比TACS更靈活、功能更強(qiáng)的通用描述語(yǔ)言MODELS及圖形

17、輸入程序ATPDraw。, NETOMAC： 德國(guó)西門(mén)子公司在上個(gè)世紀(jì) 70年代 開(kāi)發(fā)的電力系統(tǒng)分析軟件。功能日益強(qiáng)大，具有良好的開(kāi)放性，可嵌入用戶自行編制的FORTRAN語(yǔ)言子程序、數(shù)學(xué)表達(dá)式等。該軟件元件模型全，仿真頻帶寬。,(1) 電磁暫態(tài)：EMTP、EMTDC、ATP、NETOMC,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,(2) 機(jī)電暫態(tài)：PSD-BPA、PSASP、PSS/E, PSD-BPA BPA 是美國(guó)邦納維爾電力局(BPA)開(kāi)發(fā)的電力系統(tǒng)分析綜合程序。 PSD-BPA 是中國(guó)版的BPA程序由中國(guó)電力科學(xué)院引進(jìn)、消化、吸

18、收美國(guó)BPA程序開(kāi)發(fā)而成。在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用。 PSD-BPA 的功能包括從潮流計(jì)算到暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算等電力系統(tǒng)仿真計(jì)算功能。,PSS/E 美國(guó)PTI公司開(kāi)發(fā)，功能比較齊全，適用于大系統(tǒng)和超大系統(tǒng)及中長(zhǎng)期穩(wěn)定計(jì)算。是一個(gè)集成化的交互式軟件，主要用于電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算，界面友好，可與多種輸出設(shè)備相連，輸入輸出可根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，它要求使用者有一定的編程基礎(chǔ)，輸入不如 EMTP 和 PSASP 方便,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法,(2) 機(jī)電暫態(tài)：PSD-BPA、PSASP、PSS/E, PSASP PSASP 是中國(guó) EPRI 開(kāi)發(fā)

19、、1980 年代開(kāi)始推廣應(yīng)用的電力系統(tǒng)綜合分析程序。從最初的DOS版本，到現(xiàn)在的 V7.0版，功能不斷完善，性能不斷優(yōu)化，特別是其各種計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)表、圖形（曲線）輸出功能，為系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析提供了豐富的信息。 PSASP 使用簡(jiǎn)單，功能簡(jiǎn)單齊全；基于電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、固定模型庫(kù)以及用戶自定義模型庫(kù)的支持，可進(jìn)行電力系統(tǒng)(輸電、供電和配電系統(tǒng))的各種計(jì)算分析。 主要功能模塊包括： 穩(wěn)態(tài)計(jì)算：潮流計(jì)算及潮流圖、短路電流計(jì)算、最優(yōu)潮流 靜態(tài)電壓穩(wěn)定計(jì)算 小干擾穩(wěn)定計(jì)算 暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算 諧波潮流、負(fù)序潮流計(jì)算 控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算 繼電保護(hù)整定計(jì)算,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（

20、簡(jiǎn)介）,(3) 中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)穩(wěn)定仿真軟件：PSD-FDS、EUROSTAG,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, PSD-FDS： 全過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真程序，中國(guó)電力科學(xué)院開(kāi)發(fā) 適用：針對(duì)大停電事故和中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題 EUROSTAG 法國(guó)的DEL公司和比利時(shí)的TRACBEL公司開(kāi)發(fā) 主要特點(diǎn)：在一個(gè)長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)仿真中，時(shí)間步長(zhǎng) 10-10 ms 幾十秒； 仿真的時(shí)間范圍可以從暫態(tài)、中長(zhǎng)期到長(zhǎng)期； 仿真過(guò)程中不用改變模型。,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(4) 實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)：ADPSS、RTDS,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, RTDS(Real-time Did

21、ital Simulator) RTDS 是加拿大RTDS公司開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器。 多用于繼電保護(hù)裝置、新型FACTS裝置的試驗(yàn)，提供一個(gè)試驗(yàn)所需要的一次系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的仿真環(huán)境。如國(guó)家電力公司電力自動(dòng)化研究院引進(jìn)配備的一套R(shí)TDS就是一種較高水平的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器. ADPSS（Advanced Digital Power System Simulation） ADPSS 電力系統(tǒng)全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，中國(guó)電力科學(xué)院研究開(kāi)發(fā)，基于高性能PC機(jī)群，能實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模電網(wǎng)的全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真。該仿真系統(tǒng)利用機(jī)群的多點(diǎn)結(jié)構(gòu)和高速本地通訊網(wǎng)絡(luò)，采用網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算技術(shù)對(duì)計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分解，并對(duì)進(jìn)程同時(shí)實(shí)時(shí)和同

22、步控制，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模復(fù)雜交直流電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)和電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)和超實(shí)時(shí)仿真以及外接物理裝置試驗(yàn)。,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(5) ADPSS簡(jiǎn)介,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ADPSS的系統(tǒng)構(gòu)成,硬件架構(gòu)圖,仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(5) ADPSS簡(jiǎn)介,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ADPSS的技術(shù)特點(diǎn)、主要功能與仿真規(guī)模,機(jī)群多節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，高速本地通訊網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算技術(shù) 對(duì)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)和同步控制 1000臺(tái)機(jī)、10000 個(gè)以上節(jié)點(diǎn)的交直流混合電力系統(tǒng) 機(jī)電暫態(tài)仿真 機(jī)電-電磁暫態(tài)

23、混合仿真 接入實(shí)際物理裝置進(jìn)行閉環(huán)仿真試驗(yàn) （繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、FACTS控制裝置以及直流輸電控制裝置等） 接入MATLAB等商用軟件進(jìn)行局部和子任務(wù)計(jì)算 接入用戶自定義模型以完成用戶指定功能和任務(wù),Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(5) ADPSS簡(jiǎn)介,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ADPSS的應(yīng)用案例 江蘇電網(wǎng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真 繼電保護(hù)動(dòng)作行為試驗(yàn),Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(5) ADPSS簡(jiǎn)介,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ADPSS的應(yīng)用案例 江蘇電網(wǎng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真 繼電保護(hù)動(dòng)作行為

24、試驗(yàn),Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(5) ADPSS簡(jiǎn)介,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ADPSS的應(yīng)用案例國(guó)家電網(wǎng)5000節(jié)點(diǎn)級(jí)系統(tǒng)機(jī)電-電磁混合實(shí)時(shí)仿真,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(5) ADPSS簡(jiǎn)介,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ADPSS的應(yīng)用案例國(guó)家電網(wǎng)5000節(jié)點(diǎn)級(jí)系統(tǒng)機(jī)電-電磁混合實(shí)時(shí)仿真,Hunan University,3 電力系統(tǒng)仿真工具（簡(jiǎn)介）,(5) ADPSS簡(jiǎn)介,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本原理與方法, ADPSS的應(yīng)用案例華中電網(wǎng)交直流互聯(lián)系統(tǒng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真分析,4962條母線 401臺(tái)發(fā)電機(jī)（含等值機(jī)）、 934個(gè)負(fù)荷 2468條交流線路 1259臺(tái)并聯(lián)電抗 5個(gè)串聯(lián)補(bǔ)償電抗 652臺(tái)雙繞組變壓器 1106臺(tái)三繞組變壓器 4條直流線路 機(jī)電電磁暫態(tài)混合仿真 華中廣東直流線：電磁子網(wǎng) 其余部分：機(jī)電子網(wǎng),直流線路換相失敗逆變側(cè)閥電流波形,擾動(dòng)：粵惠州母線500處發(fā)生三相短路接