配電系統(tǒng)建模與暫態(tài)仿真.pdf

1、在過去的幾十年中,電力系統(tǒng)學(xué)科大量的研究工作主要集中于與輸電系統(tǒng)相關(guān)的領(lǐng)域,并取得了豐碩的成果,而配電系統(tǒng)因其相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)象沒有引起人們的重視。近些年來,各種新技術(shù)的不斷發(fā)展和完善引起了電力系統(tǒng)深刻而持久的變革,在這之中,分布式發(fā)電技術(shù)被認(rèn)為是影響未來電力系統(tǒng)發(fā)展的最重要技術(shù)之一。分布式發(fā)電技術(shù)的引入使得配電系統(tǒng)將由原來單一的電能分配角色轉(zhuǎn)變?yōu)榧娔苁占?、傳輸、存?chǔ)、分配及優(yōu)化調(diào)度為一體的新型能量交換系統(tǒng)。
　　 與輸電系

2、統(tǒng)相比,配電系統(tǒng)的分析與建模一直沒有給予相應(yīng)的重視,目前的研究多數(shù)是基于穩(wěn)態(tài)時(shí)的結(jié)果,缺少暫態(tài)仿真的支持,特別是缺乏必要的精確仿真工具。針對(duì)以上問題,本文基于電磁暫態(tài)仿真技術(shù)采用C++語言和面向?qū)ο笏枷雽?shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序EMTDG(Electromagnetic Transients Program forDistributed Generation and Distribution System),主要包括以下幾方面的工作:<

3、br>　　 (1)采用面向?qū)ο笏枷雽?duì)包括PI型輸電線路,變壓器,RLC串聯(lián)阻抗在內(nèi)的線性元件模型,以及同步電機(jī)、異步電機(jī)等非線性元件進(jìn)行建模,并應(yīng)用C++語言加以實(shí)現(xiàn),提出了基于面向?qū)ο笏枷氲臅簯B(tài)仿真程序框架；
　　 (2)采用改進(jìn)的增廣節(jié)點(diǎn)分析(modified-augmented-nodal analysis)去除了原來基于節(jié)點(diǎn)法的暫態(tài)計(jì)算矩陣對(duì)電壓源、理想變壓器及理想開關(guān)等元件的限制；采用梯形積分法作為整個(gè)仿真過程中的主

4、要數(shù)值算法,定量分析了梯形積分法與其他幾種常用數(shù)值算法的特點(diǎn)；采用臨界阻尼調(diào)整(CDA)技術(shù)處理仿真過程中的間斷點(diǎn),抑制了由梯形積分法產(chǎn)生的數(shù)值振蕩；采用補(bǔ)償法求解包括異步電機(jī)在內(nèi)的非線性元件；采用預(yù)測(cè)校正法求解同步電機(jī)模型；
　　 (3)通過一系列具有實(shí)際背景的仿真算例,驗(yàn)證了EMTDG中模型和算法的正確性:
　　 (4)應(yīng)用EMTDG與幾種常用的電磁暫態(tài)仿真軟件(包括ATP,PSCAD,EMTP-RV,Matlab／