電磁暫態(tài)計(jì)算非線性模型研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中含有大量的非線性元件，非線性元件的運(yùn)行情況非常復(fù)雜，因此非常有必要迅速、準(zhǔn)確、全面地掌握電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，分析和預(yù)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)運(yùn)行中發(fā)生的各種問題提出對(duì)策，并提供下一步的控制策略。本文詳細(xì)討論分析了電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)計(jì)算中對(duì)非線性元件的分析處理方法，并在此基礎(chǔ)上引入了處理任意拓?fù)溥B接的非線性元件的新算法，并對(duì)新算法進(jìn)行了證明和仿真分析。本文主要的研究工作有以下幾點(diǎn)： 1本文從研究非線性元件的基本方法出發(fā)，詳

2、細(xì)討論了分段線性化和補(bǔ)償法，并將EMTP和Microtran技術(shù)的分段線性化處理的方法進(jìn)行比較。Microtran分段線性化方法是本文引入新算法的基礎(chǔ)，該技術(shù)的好處是，有效的克服了段到段過渡時(shí)的過沖問題，但是段與段過度時(shí)的數(shù)值振蕩問題卻要用到CDA (CriticalDamping Adjustment)技術(shù)。本文在推導(dǎo)補(bǔ)償法的過程中，得出當(dāng)補(bǔ)償法應(yīng)用求多個(gè)非線性元件時(shí)，要求每一個(gè)非線性元件有一個(gè)端口，即補(bǔ)償法要求把非線性元件看作電流源

3、，從端口一個(gè)節(jié)點(diǎn)流入的電流等于從端口另一個(gè)節(jié)點(diǎn)流出的電流。這就是說補(bǔ)償法對(duì)非線性元件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是有限制的。 2本文引入了電磁暫態(tài)計(jì)算中求解任意拓?fù)溥B接非線性元件的新算法。三角形連接的三個(gè)單相真一非線性元件在EMTP中不能運(yùn)行，因?yàn)榇骶S南等效阻抗矩陣是奇異矩陣，沒有逆矩陣。本文建立了三角形連接的非線性元件的等效模型，形成了非線性元件的伴隨電路，然后和線性電路部分一塊求解。并詳細(xì)推導(dǎo)論證了該方法，利用MATLAB程序驗(yàn)證了新方法的正

4、確性。并且，利用該新算法程序驗(yàn)證了幾個(gè)算例，程序運(yùn)行出的波形和實(shí)際分析得出的波形極為相似，再次證明了該算法的正確性。 3本論文推導(dǎo)出新模型中假非線性元件(Type-96-99)不需要迭代，這是一種普遍適用的計(jì)算方法，可以用于EMTP程序中，使之運(yùn)行任意連接和任意數(shù)量的非線性元件，如避雷器、變壓器、電抗器和發(fā)電機(jī)等非線性元件。 4本論文給出電磁暫態(tài)模擬中非線性模型的算法，非線性模型的數(shù)值解一般需要求解變系數(shù)差分方程?？梢宰C