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含多回物理直流仿真装置的大电网数模混合仿真建模(一)

时间:2014-12-19 10:37来源:未知 作者:admin 点击:
为了对特高压交直流复杂电网进行仿真研究,采用基于输电线贝瑞隆模型的功率连接接口技术,连接全数字实时仿真装置HYPERSIM 和高压物理直流仿真装置,建立了相应的数模混合仿真系统平台。仿真试验基于2015 水平年特高压规划电网,以华东直流多落点地区为研究对象,搭建了包含

     为了对特高压交直流复杂电网进行仿真研究,采用基于输电线贝瑞隆模型的功率连接接口技术,连接全数字实时仿真装置HYPERSIM 和高压物理直流仿真装置,建立了相应的数模混合仿真系统平台。仿真试验基于2015 水平年特高压规划电网,以华东直流多落点地区为研究对象,搭建了包含16 回直流输电系统的模型,其中2 回为物理直流仿真装置的大规模数模混合仿真试验模型。试验结果表明,华东直流多落点地区发生的交流系统短路故障,会引起多回落点华东直流发生换相失败,但不会发生连续的换相失败并进而闭锁,系统能够保持稳定。仿真结果表明物理直流仿真装置对数字侧故障响应正确,验证了数模混合仿真研究的有效性。


     0 引言


     包含物理直流仿真装置的数模混合仿真试验是对交直流电网进行仿真研究的有效手段[1-4]。传统的数模混合仿真仅将发电机、动态负荷等元件采用数字模型进行仿真,而绝大部分的交流网络元件如交流线路、变压器、负荷以及直流输电系统等全部采用物理仿真装置进行模拟,建模周期长,工作量大,模型修改维护困难[5]。


     基于此,文献[6-7]开发了基于输电线路贝瑞隆模型的功率连接接口技术。新型的功率连接接口技术可将绝大部分的交流网络元件采用全数字实时仿真装置进行模拟,而物理仿真装置仅需模拟高压直流输电系统、可控串补等电力电子元件。新的接口技术提高了数模仿真试验能力,并保证了仿真精度,为数模混合仿真应用于大规模交直流电网仿真提供了有力的技术手段。


     本文应用该功率连接技术建立了新型的数模混合仿真平台,并基于该平台搭建了2015 水平年的国家特高压规划电网数模混合仿真模型,采用该模型对2015 水平年特高压规划电网的安全稳定性进行了试验研究。


     1 基于输电线路模型的功率连接技术


     本文作者已在文献[6]中阐述,全数字实时仿真装置和物理仿真装置的接口实现,关键是通过设计仿真算法和等值电路,消除接口延时误差,使混合仿真系统的稳态潮流、动态特性与实际系统相一致,由此选择了分布参数输电线路作为解耦元件。


     本文在此对接口算法进行详细推导。设单相交流线路长度为l,L、r、C、g 分别为线路单位长度的电感、电阻、电纳和电导,该交流线路可表示为无数个...模块的连接,如图1(a)所示。经过对该电路图列写偏微分方程并进行推导,可得单相无损输电线路的贝瑞隆等值计算电路,如图1(b)所示[8]。

 

    

 

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