基于RTDS的交直流系統(tǒng)實時數(shù)字仿真方法研究與實現(xiàn).pdf

1、直流輸電技術(shù)在遠距離、大容量輸電和電力系統(tǒng)互連等方面具有明顯的優(yōu)勢，因此在“西電東送、全國聯(lián)網(wǎng)”工程中發(fā)揮著重要作用，但同時也給整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來了嚴重的影響。利用實時電磁暫態(tài)仿真工具可以與實際直流輸電控制設備連接，精確模擬交直流系統(tǒng)的動態(tài)特性。文中基于實時數(shù)字仿真器(RTDS)建立了交直流系統(tǒng)實時數(shù)字仿真實驗平臺，對實際電網(wǎng)典型故障進行了仿真研究，提出了電磁/機電暫態(tài)混合實時仿真方法，并初步建立了電力系統(tǒng)仿真可信度評估理論體系。主要

2、工作如下： 1．提出了交直流系統(tǒng)RTDS仿真建模的一般原則。介紹了交流系統(tǒng)動態(tài)等值、仿真步長的選擇以及處理器資源分配等關(guān)鍵問題，給出了仿真元件模型的選擇原則，并針對RTDS部分元件模型存在的缺陷提出了改進措施，建立了交直流系統(tǒng)實時仿真實驗平臺。 2．根據(jù)某交直流電網(wǎng)實際結(jié)構(gòu)和負荷特性搭建了仿真模型，提出利用RTDS對現(xiàn)場故障錄波進行回放的方法，形成了一套較完善的故障錄波數(shù)據(jù)處理工具和回放流程。對在該電網(wǎng)中實際發(fā)生的4個典

3、型故障進行了仿真研究。通過仿真實驗成功地再現(xiàn)了實際故障的全過程，并且分析了事故發(fā)生的原因，提出了合理的改進建議。 3．對比分析了電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)仿真方法與數(shù)學模型，提出了基于RTDS實現(xiàn)電磁/機電暫態(tài)混合實時仿真的基本原理。文中推導了適合電磁和機電暫態(tài)并行計算的混合仿真接口等值電路求取方法，闡述了接口等值電路的形成和實現(xiàn)過程。特別提出了一種改進的并行數(shù)據(jù)交互時序方案。 4．選擇采用RTDS自定義模型接口方式實現(xiàn)電磁/機

4、電暫態(tài)混合實時仿真，利用多線程和雙鏈表稀疏矩陣等技術(shù)在RTDS/CBuilder環(huán)境下開發(fā)了實時機電暫態(tài)仿真程序。通過仿真實驗證明，提出的接口等值電路模型合理且計算簡便，基于RTDS的電磁/機電暫態(tài)混合實時仿真方法是正確的。 5．提出了使用殘差相似度指標來表征動態(tài)仿真的整體誤差；提出使用頻率相似度、阻尼相似度和幅值相似度等指標來表征暫態(tài)信號的特征量誤差。并在LabVIEW環(huán)境下開發(fā)了仿真可信度分析程序。在此基礎(chǔ)上，針對電磁/機電