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大系统RTDS仿真可信度研究

秦睿  
【摘要】: 电力系统数字仿真是电力系统分析的重要工具和手段,随着电网规模的不断扩大,电网的安全稳定控制变得十分复杂,因此对电力系统仿真技术提出了更高的要求。目前南方电网拥有世界上规模最大的实时数字仿真系统(RTDS),并配备了实际的直流控制保护物理装置,实现最大规模的电力系统仿真。针对含±800kV云广特高压直流的南方交直流并联电网进行实时仿真,仿真结果的可信度将直接影响到在此基础上各项研究工作的有效性。如何对仿真结果进行正确的评估,分析影响仿真可信度的主要因素,对仿真模型的建立和对电网安全稳定运行有重要意义。 本文主要研究内容包括: 介绍了南方电网2010年丰大方式BPA等值模型和RTDS仿真模型中的元件模型及参数存在的差异。 提出了量化的误差评估体系中包含的各种评估指标。根据系统震荡特征具有明显的时域差别,采用分时段进行误差评估,提取初始稳态、第一摆幅值、上升时间、调节时间、阻尼比、震荡频率、故障后稳态这七个特征量作为误差评估指标,不仅能够给出量化的误差指标,而且具有明确的物理意义。 针对电力系统变量多,评价因素复杂的特点,引入分层模糊综合评判方法对仿真可信度进行评估。将可信度评估结果划分为“优”、“良”、“一般”、“较差”、“差”六个评判集,从实验类型、观测地点和观测量三个层次分层进行模糊综合评判。并以BPA仿真结果作为基准,对RTDS仿真结果可信度进行了评判,评判结果与目测结果一致,验证了该方法的有效性。 最后,针对RTDS与BPA仿真结果的差异,探索影响仿真可信度的多个因素,包括同步发电机的模型参数、仿真步长对控制器调节精度的影响及负荷模型的不同三个方面,对提高仿真可信度和完善RTDS仿真模型起到了很好的指导作用。


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