CN101246505A - 电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法 - Google Patents

电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法 Download PDF

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洪潮
饶宏
童陆园
梁旭
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Tsinghua University
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Abstract

本发明是一种电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法。本发明的仿真系统包括对第一电网进行机电暂态仿真计算的机电暂态仿真系统、对第二电网进行电磁暂态仿真计算的电磁暂态仿真系统，机电暂态仿真系统与电磁暂态仿真系统之间设有一个能同时与两个仿真系统实现通讯、实现两个仿真系统的内在、有机连接，实现混合仿真的效果的接口进程控制系统。本发明的仿真方法，机电暂态仿真系统对第一电网进行机电暂态计算，并通过接口进程控制系统将其第一交接变量传递给电磁暂态仿真系统，并立即影响针对第二电网的电磁暂态计算；电磁暂态仿真系统对第二电网进行电网暂态计算，并通过接口进程控制系统将其第二交接变量传递给机电暂态仿真系统，并立即影响针对第一电网的机电暂态计算。本发明仿真系统综合了机电暂态仿真和电磁暂态仿真各自的优点。

Description

电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法
技术领域：
本发明是一种电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法，特别是一种基于RTDS的电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法，属于电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法的创新技术。
背景技术：
在电网运行过程中，电磁暂态与机电暂态过程是同时发生的。电磁暂态过程是指电力系统各个元件中电场和磁场以及相应的电压和电流的变化过程，电磁暂态仿真用数值计算方法对电力系统中从几微秒到几十毫秒之间的电磁暂态过程进行仿真。机电暂态过程是指电力系统中发电机和电动机电磁转矩的变化引起电机转子机械运动的变化过程。机电暂态过程仿真主要研究电力系统受到大干扰后的暂态稳定和小扰动后的静态稳定性能。在电力系统数字仿真领域，现有的仿真系统只能对特定的现象和范围进行仿真分析，即对机电暂态过程和电磁暂态过程的仿真是分别在不同的仿真系统里进行的，不具备机电暂态和电磁暂态混合仿真的能力。如RTDS是加拿大Manitoba直流研究中心开发的、国际上最成熟的电磁暂态仿真系统，但是都不具备机电暂态仿真功能。
发明内容：
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种综合了机电暂态仿真和电磁暂态仿真各自的优点的电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统。本发明对大规模常规电力系统可进行机电暂态仿真，对其中重点关注的局部网络或者特定的元件则采用RTDS电磁暂态仿真。
本发明的另一目的在于提供一种方便实用的电网电磁暂态与机电暂态混合仿真方法。
本发明的技术方案是：
本发明电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统，包括有对第一电网进行机电暂态仿真计算的机电暂态仿真系统、对第二电网进行电磁暂态仿真计算的电磁暂态仿真系统，机电暂态仿真系统与电磁暂态仿真系统之间设有一个能同时与两个仿真系统实现通讯、实现两个仿真系统的内在、有机连接，实现混合仿真的效果的接口进程控制系统。
本发明电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统的仿真方法，上述机电暂态仿真系统对第一电网进行机电暂态计算，并通过接口进程控制系统将其第一交接变量传递给电磁暂态仿真系统，并立即影响针对第二电网的电磁暂态计算；电磁暂态仿真系统对第二电网进行电网暂态计算，并通过接口进程控制系统将其第二交接变量传递给机电暂态仿真系统，并立即影响针对第一电网的机电暂态计算。
本发明由于将电磁暂态过程和机电暂态过程结合起来统一考虑，不但有助于了解大系统机电暂态过程的动态特性，而且有助于了解大系统中某一特定部分的电磁暂态过程。面对快速发展的现代电力系统，一些新现象和新问题经常难以描绘和分析，混合仿真技术在一定程度上可以弥补各自方法的不足，它拓宽了电力系统数字仿真技术的研究范围，可以较好的协调仿真的规模、精度和速度等问题，为研究大规模电力系统的稳定性和动态特性提供了新的方法和途径。本发明是一种方便实用的基于RTDS的电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统及其仿真方法。
附图说明：
图1为本发明的原理图。
具体实施方式：
实施例：
本发明的原理图如图1所示，本发明电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统，包括有对第一电网D1进行机电暂态仿真计算的机电暂态仿真系统1、对第二电网D2进行电磁暂态仿真计算的电磁暂态仿真系统2，机电暂态仿真系统1与电磁暂态仿真系统2之间设有一个能同时与两个仿真系统实现通讯、实现两个仿真系统的内在、有机连接，实现混合仿真的效果的接口进程控制系统3。
本发明电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统的仿真方法，上述机电暂态仿真系统1对第一电网D1进行机电暂态计算，并通过接口进程控制系统3将其第一交接变量B1传递给电磁暂态仿真系统2，并立即影响针对第二电网D2的电磁暂态计算；电磁暂态仿真系统2对第二电网D2进行电网暂态计算，并通过接口进程控制系统2将其第二交接变量B2传递给机电暂态仿真系统，并立即影响针对第一电网D1的机电暂态计算。

Claims (2)

1、一种电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统，其特征在于包括有对第一电网(D1)进行机电暂态仿真计算的机电暂态仿真系统(1)、对第二电网(D2)进行电磁暂态仿真计算的电磁暂态仿真系统(2)，机电暂态仿真系统(1)与电磁暂态仿真系统(2)之间设有一个能同时与两个仿真系统实现通讯、实现两个仿真系统的内在、有机连接，实现混合仿真的效果的接口进程控制系统(3)。
2、一种根据权利要求1所述的电网电磁暂态与机电暂态混合仿真系统的仿真方法，其特征在于上述机电暂态仿真系统(1)对第一电网(D1)进行机电暂态计算，并通过接口进程控制系统(3)将其第一交接变量(B1)传递给电磁暂态仿真系统(2)，并立即影响针对第二电网(D2)的电磁暂态计算；电磁暂态仿真系统(2)对第二电网(D2)进行电网暂态计算，并通过接口进程控制系统(2)将其第二交接变量(B2)传递给机电暂态仿真系统，并立即影响针对第一电网(D1)的机电暂态计算。
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