基于動態(tài)相量理論的電力系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、隨著大規(guī)模區(qū)域互聯(lián)電網的逐步形成以及大量電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用，電力系統(tǒng)的運行與控制變得越來越復雜。在電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析中采用精確仿真模型和快速仿真技術的需求越來越迫切。本文針對我國電力系統(tǒng)的發(fā)展要求，研究了基于動態(tài)相量技術的電力系統(tǒng)元件建模和仿真以及電力系統(tǒng)混合仿真算法。主要內容如下： ⑴推導了電力系統(tǒng)基本元件電感、電容和發(fā)電機的動態(tài)相量模型，結合三相分布參數線路的動態(tài)相量模型對實際系統(tǒng)進行了仿真。分析了基于梯形法的

2、動態(tài)相量仿真的數值振蕩問題，結合現有的算法和動態(tài)相量法的特點，討論了基于臨界阻尼調整法（CDA）的動態(tài)相量法。 ⑵在現有模型的基礎上，對三相分布參數線路的動態(tài)相量模型進行了改進，提出了考慮線路損耗的精確模型和大步長模型。通過與電磁暫態(tài)模型仿真結果的比較，驗證了動態(tài)相量法能突破仿真步長的限制，用于仿真三相分布參數線路上的電磁暫態(tài)過程。 ⑶使用動態(tài)相量建模原理，提出了一種晶閘管控制電抗器TCR的動態(tài)相量模型。該模型只考慮了對

3、TCR動態(tài)特性影響較大的諧波分量，忽略了其余高階分量，能快速準確地模擬器件的動態(tài)特性。使用開關函數模擬TCR的開關動作，能夠反映TCR的非線性特性。并通過靜止無功補償器（SVC）和可控串補（TCSC）動態(tài)相量模型仿真驗證了TCR模型的有效性。 ⑷利用SVC動態(tài)相量模型，提出傳統(tǒng)相量和動態(tài)相量模型的（TSP-DP）混合仿真算法，基于網絡分割的思想，SVC使用動態(tài)相量進行電磁暫態(tài)仿真，并嵌入到外部網絡的機電暫態(tài)仿真中來實現整體網絡的