有源配電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真模型降維化簡方法研究.pdf

1、有源配電系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真是認(rèn)知有源配電網(wǎng)中快動態(tài)過程的重要手段，也是揭示系統(tǒng)中各種暫態(tài)相關(guān)問題的基礎(chǔ)工具，具有十分重要的理論意義與工程應(yīng)用價值。隨著各種分布式電源、儲能、電動汽車、負(fù)荷等多樣化設(shè)備的并網(wǎng)接入，有源配電網(wǎng)模型規(guī)模不斷增大、結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，極大地限制了其在電磁暫態(tài)仿真中的計(jì)算效率。對此，本文從有源配電網(wǎng)的電磁暫態(tài)仿真模型降維化簡問題入手，從降維化簡框架、模型降維方法、仿真實(shí)現(xiàn)方法、非線性擴(kuò)展方法等四個方面開展研究，具體工作包括

2、：
　?。?）研究了基于Krylov子空間的線性系統(tǒng)降維化簡理論在有源配電系統(tǒng)中的應(yīng)用框架。建立了面向電磁暫態(tài)仿真模型降維化簡的研究區(qū)域劃分原則，為大規(guī)模線性系統(tǒng)模型降維方法的應(yīng)用創(chuàng)造了條件；在此基礎(chǔ)上，從 Krylov子空間類模型降維化簡技術(shù)的基本原理入手，研究了面向配電網(wǎng)絡(luò)模型的空間投影基底構(gòu)造方法、投影基底數(shù)值特性優(yōu)化方法、投影降維實(shí)現(xiàn)方法等；
　　（2）在基于Krylov子空間的有源配電網(wǎng)模型降維化簡框架下，結(jié)合配電

3、網(wǎng)絡(luò)模型的具體特點(diǎn)，研究了能夠保留模型初始結(jié)構(gòu)特性的投影降維方法。面向降維化簡計(jì)算效率與效果的提升，提出了一種基于一般支路模型的大規(guī)模配電網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)空間自動建模方法，不僅能夠滿足保留配電網(wǎng)絡(luò)模型無源性與穩(wěn)定性的需求，同時降低了其初始模型規(guī)模與求解計(jì)算難度，大大改善了投影降維方法的適用性；
　?。?）針對有源配電網(wǎng)降維化簡方法在電力系統(tǒng)常用EMTP類電磁仿真程序中的實(shí)現(xiàn)問題，提出了一種基于化簡誤差控制的模型自動降維化簡方法；在此基礎(chǔ)上

4、，提出了一種基于狀態(tài)變量-節(jié)點(diǎn)分析混合仿真框架的有源配電網(wǎng)模型降維化簡 EMTP類程序?qū)崿F(xiàn)方法，為有源配電網(wǎng)模型降維化簡方法的實(shí)用化鋪平了道路；
　　（4）探索了將基于線性系統(tǒng)理論的模型降維化簡方法擴(kuò)展應(yīng)用于具有非線性特征的有源配電網(wǎng)整體模型中的可行性。在所提出的配電網(wǎng)絡(luò)建模方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了面向非線性環(huán)節(jié)的接口方法，以滿足非線性系統(tǒng)建模需要。在此基礎(chǔ)上，分別根據(jù)模型中非線性環(huán)節(jié)比例不同，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的模型降維與簡化仿真