基于動(dòng)態(tài)相量理論的電力系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、隨著大規(guī)模區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的逐步形成以及大量電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制變得越來越復(fù)雜。在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全分析中采用精確仿真模型和快速仿真技術(shù)的需求越來越迫切。本文針對(duì)我國電力系統(tǒng)的發(fā)展要求，研究了基于動(dòng)態(tài)相量技術(shù)的電力系統(tǒng)元件建模和仿真以及電力系統(tǒng)混合仿真算法。主要內(nèi)容如下： ⑴推導(dǎo)了電力系統(tǒng)基本元件電感、電容和發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)相量模型，結(jié)合三相分布參數(shù)線路的動(dòng)態(tài)相量模型對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。分析了基于梯形法的

2、動(dòng)態(tài)相量仿真的數(shù)值振蕩問題，結(jié)合現(xiàn)有的算法和動(dòng)態(tài)相量法的特點(diǎn)，討論了基于臨界阻尼調(diào)整法（CDA）的動(dòng)態(tài)相量法。 ⑵在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，對(duì)三相分布參數(shù)線路的動(dòng)態(tài)相量模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了考慮線路損耗的精確模型和大步長模型。通過與電磁暫態(tài)模型仿真結(jié)果的比較，驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)相量法能突破仿真步長的限制，用于仿真三相分布參數(shù)線路上的電磁暫態(tài)過程。 ⑶使用動(dòng)態(tài)相量建模原理，提出了一種晶閘管控制電抗器TCR的動(dòng)態(tài)相量模型。該模型只考慮了對(duì)

3、TCR動(dòng)態(tài)特性影響較大的諧波分量，忽略了其余高階分量，能快速準(zhǔn)確地模擬器件的動(dòng)態(tài)特性。使用開關(guān)函數(shù)模擬TCR的開關(guān)動(dòng)作，能夠反映TCR的非線性特性。并通過靜止無功補(bǔ)償器（SVC）和可控串補(bǔ)（TCSC）動(dòng)態(tài)相量模型仿真驗(yàn)證了TCR模型的有效性。 ⑷利用SVC動(dòng)態(tài)相量模型，提出傳統(tǒng)相量和動(dòng)態(tài)相量模型的（TSP-DP）混合仿真算法，基于網(wǎng)絡(luò)分割的思想，SVC使用動(dòng)態(tài)相量進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真，并嵌入到外部網(wǎng)絡(luò)的機(jī)電暫態(tài)仿真中來實(shí)現(xiàn)整體網(wǎng)絡(luò)的