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《山东大学》 2003年
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电力系统数字仿真若干问题研究

张恒旭  
【摘要】:电力系统数字仿真已成为电力系统规划、设计、运行、分析与控制的主要工具,通过数字仿真直接得出对规划方案、运行方式、控制策略、装置性能肯定或否定的评价。 随着电力电子、微电子和微处理器等技术的发展,各种新型的一次和二次设备不断投入运行,电力工业体制的转变和系统控制理论的发展需要模拟新的调控策略;基于固定模型的传统仿真软件已不能适应新的要求,迫切需要提高仿真软件的开放性建模能力。大区域互联使电网的安全稳定裕度减小,系统的各种数学模型接近或处于病态,电力市场的形成和发展使系统的运行越来越接近极限条件,数字仿真结果对模型和参数更加敏感;从而迫切需要分析模型的准确性对大规模电力系统数字仿真结果的影响。本文围绕用户自定义建模技术(开放性建模)和发电机模型中转速简化处理对暂态稳定计算的影响(模型准确性)进行了研究。 用户自定义建模技术在国内外大型电力系统数字仿真软件中已有所应用,实现方案各不相同。本文深入研究了用户自定义建模技术的基本原理、数学描述形式、求解算法以及潮流计算和暂态计算中主系统和用户系统迭代求解方法,以电力系统数字仿真商业软件为例,分析了不同建模技术的优缺点。 用户模型模拟方法和接口处理是用户自定义建模技术中的两大关键环节,目前通常采取按物理属性分类模拟方法,导致接口处理复杂。本文提出一种基于主系统状态的用户系统等效模拟方法,将用户系统对网络的影响等效为串联电压源和阻抗、并联电压源和阻抗以及变压器/移相器变比变化,然后依据主系统状态将上述等效转换为相关节点注入量的改变,从而允许不修改主系统导纳阵的情况下考虑用户系统对主系统网络的影响,大大简化了主系统和用户系统的接口。提出一种通过6个字段表征接口变量的方法,进一步简化了人机界面的设置。本文在MATLAB环境下开发了具有用户自定义建模功能的电力系统数字仿真计算程序,包括潮流计算、暂态数字积分和暂态稳定量化分析;实例仿真表明了实现方案的有效性和可行性。 FASTEST是一优秀的电力系统暂态安全量化分析软件,开放式建模是其发展的必然要求;MATLAB堪称数值计算、建模、仿真软件中的典范,应用越来越广。本文对MATLAB的开放性和其与FASTEST协同完成计算任务的可能性进行了研究,提出了FASTEST和MATLAB计算引擎链接的方案,从而部分实现了FASTEST的UDM功能,大大提高了FASTEST的建模灵活性。为丰富FASTEST建模方式,本文提出通过动态链接库实现FASTEST调用用户程序的方案,并研究了通过内存文件代替磁盘文件进行数据交换的处理方法。用户程序功能的实现提供给用户更多的选择,使FASTESTT成为一个更具灵活性、功能更加强大的开放性计算平台。仿真结果说明实现方案的可行性和有效性。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM743

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【引证文献】
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1 李冰剑;电力系统仿真软件工具包开发[D];山西大学;2011年
2 苏向前;小电流接地系统故障选线定位的研究[D];河北农业大学;2012年
3 战祥新;基于Matlab的小电流接地系统自动选线仿真研究[D];青岛大学;2006年
4 陶晓丽;调度员培训模拟中短路电流计算模块的改进[D];山东大学;2007年
5 秦军伟;电网仿真中基于组件技术的控制系统自定义建模[D];华北电力大学(北京);2008年
6 赵晓慧;基于RTDS的励磁系统参数辨识的研究[D];华北电力大学(北京);2008年
【参考文献】
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【共引文献】
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9 吴超;陆超;韩英铎;吴小辰;柳勇军;;基于广域测量类噪声信号的节点间振荡相位辨识[J];清华大学学报(自然科学版);2010年10期
10 谢小荣;张晓晋;张远取;;基于励磁注入激励法测试并辨识机组扭振模态参数[J];清华大学学报(自然科学版);2010年11期
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2 王瑞庆;李渝曾;张少华;;计及环路潮流约束的电力远期与现货市场古诺均衡分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 胡伟;侯佑华;徐飞;于骥;;电力系统发电厂联络变压器的降损研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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5 欧立权;;基于虚拟仪器技术的电气参数测量[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
6 吴水军;陈晶;刘明群;杨滔;杨杨;;励磁系统调差环节对系统阻尼的影响机理和仿真分析[A];2010年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2010年
7 郭成;;基于量测的PSS最优安装地点研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
8 吴玥;孔晓民;潘雄;师瑞峰;;风电接入系统中TCSC的优化作用[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
9 王正风;白涧;;发电机无功功率与电力系统稳定运行[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
10 郝思鹏;王正风;;电力市场下的无功定价研究[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
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1 蒋慧;改进的遗传算法在电力系统无功优化中的应用[D];安徽工程大学;2010年
2 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
3 张笑;配电网短路故障计算方法研究[D];郑州大学;2010年
4 张丛辉;船舶燃气轮机—发电系统稳定性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张玉佳;特高压交直流系统相互作用问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 雒永锋;基于面向对象技术的船舶电力系统仿真数据库研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 杨琳;电力推进系统对船舶电网稳定的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 徐滨海;船舶电力仿真系统建模及拓扑分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 樊鹏;基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 周志飞;考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 伊贵业,杨学昌,吴振升;用在线监测器的配电网故障定位法[J];清华大学学报(自然科学版);2000年07期
2 王慧,王恩起,桑在中;“S注入法”选线定位原理在谐振接地电网中的应用[J];山东大学学报(工学版);2003年04期
3 韩丹;景绍洪;邓丽;;监控软件图形组态子系统的研究与设计[J];济南大学学报(自然科学版);2006年01期
4 莫晓齐;王耀南;;组态软件用户图形界面的设计与开发[J];计算机工程与设计;2006年01期
5 励刚,尤海波,陈陈;面向对象技术在电力系统中的应用[J];微型电脑应用;1998年04期
6 薛永端,冯祖仁,徐丙垠;中性点非直接接地电网单相接地故障暂态特征分析[J];西安交通大学学报;2004年02期
7 董张卓,孙启宏,杜宇,张世学;基于面向对象技术的实时电网拓扑表示[J];西安交通大学学报;1995年03期
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9 朱兰,杨奇逊,张利,李砚,初源良,杨以涵;小电流接地系统单相接地故障选线防止误判的有效方法探讨[J];现代电力;2002年06期
10 冯惠军,冯允成;面向对象的仿真综述[J];系统仿真学报;1995年03期
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2 查轶美;含FACTS元件的电力系统潮流计算[D];合肥工业大学;2003年
3 窦骞;励磁系统及电力系统稳定器(PSS)实时仿真研究[D];广西大学;2005年
4 史啸歌;基于小波变换的配电网单相接地故障定位研究及应用[D];东北大学;2005年
5 樊永波;面向对象的电力系统复杂故障暂态稳定分析[D];太原理工大学;2005年
6 舒辉;发电机励磁系统参数辨识方法研究[D];华中科技大学;2005年
7 李莹;基于M序列伪随机信号的励磁参数辨识[D];华北电力大学(北京);2006年
8 郑策;电力系统仿真误差量化软件的开发[D];华北电力大学(北京);2007年
9 苏李;基于面向对象技术的电网规划建模研究[D];长春理工大学;2009年
【二级引证文献】
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1 马春艳;龚瑛;侯贸军;;基于综合稳态分量的补偿电网故障选线研究[J];沈阳工程学院学报(自然科学版);2009年03期
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1 赵宇丹;基于模糊推理的配电网单相接地故障诊断方法研究[D];河南理工大学;2011年
2 赵子明;黑启动方案辅助自动生成系统[D];天津大学;2012年
3 刘绎高;含风电场电网的电压稳定性研究[D];沈阳工业大学;2012年
4 梁丽红;小电流接地系统单相接地故障选线的研究[D];辽宁工学院;2007年
5 王凤;配电系统接地故障的信号注入检测法的分析与研究[D];华北电力大学(河北);2008年
6 章广清;分界负荷开关控制器低功耗研究与设计[D];华北电力大学(北京);2008年
7 栗秀峰;龙凤热电厂6.3KV小电流接地系统故障分析与研究[D];天津大学;2009年
8 巫玲玲;基于RTDS的图形平台的研究与开发[D];华北电力大学(北京);2010年
9 王荣花;复杂环网的快速整定计算的研究[D];安徽大学;2012年
10 来倩;单三相混合配电系统故障定位技术研究[D];北京交通大学;2012年
【二级参考文献】
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2 杨志新,李乃湖,陈珩;华东电力系统调度员培训仿真器的动态全过程准实时仿真[J];中国电机工程学报;1996年03期
3 周小谦;中国电力工业发展的前景[J];中国电力;1999年10期
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5 张凤阁;王惠军;佟宁泽;李文君;王凤翔;;新型无刷双馈变速恒频风力发电系统的建模与数字仿真[J];太阳能学报;2005年05期
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7 吕鸣镝;不同发电机模型对暂态稳定计算的影响[J];黑龙江电力;1995年04期
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9 于游;张明理;;不同负荷模型对系统仿真计算的影响[J];东北电力技术;2010年02期
10 韩如月;杨雯;孟祥东;孙夏;;负荷模型对电力系统暂态稳定极限切除时间的影响[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);2009年04期
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4 沈震;魏毅立;;无刷双馈电机建模与仿真的研究[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
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6 叶鹏;杨玉贤;赵洪菊;孙保功;杨彬;;互联网络最优二级电压控制策略研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 商立群;贾文胜;;电力系统电磁暂态仿真技术[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
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10 ;杨伟:超级战鹰的设计师[N];人民日报;2005年
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10 付育颖;500kV同杆并架双回线路继电保护测试系统的研究[D];东北电力大学;2006年
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