电力系统数字混合虚拟仿真技术综述
图6 与物理装置相连的混合实时仿真系统
若实现了上述混合实时仿真系统,那么一方面可以扩大系统仿真的规模,另一方面与实物直接相连可以实时测试外部装置与系统的快速交互特性,它基本解决了仿真系统的规模、实时性、闭环等问题,可以说是电力系统实时数字仿真技术的一个重大突破。
8 结论
相互独立的机电暂态仿真程序和电磁暂态仿真程序难以适应现代电力系统对仿真技术的要求,混合仿真技术在一定程度上可以弥补这两种方法的不足,为分析现代电力系统提供了一种新的途径。如何处理接口是机电暂态和电磁暂态数字混合仿真技术的关键,本文针对其中的核心问题和相关算法进行了初步分析和评价。
目前,机电暂态和电磁暂态数字混合仿真技术研究取得了较大的进展,为了进一步提高混合仿真的模拟精度和计算速度,还需要优化有关接口算法,特别是如何避免或者消除接口引起的谐波和保证接口数据交互的数值稳定性,在达到工程精度要求的前提下如何使两侧数据交互满足实时性,能否找到一个明确且合理的优化指标来指导接口位置的选择等问题仍然具有极大的挑战性。当然,随着现代控制、通信以及并行计算等新技术的不断引入,相信这些问题在不远的将来会得到圆满解决,电力系统数字混合仿真技术也将具有更广阔的应用前景。
作者简介:
柳勇军(1978—),男,博士研究生,主要从事电力系统数字仿真技术的研究,E-mail:liu-yj02@mails.tsinghua.edu.cn;
闵 勇(1963—),男,教授,博士生导师,主要研究方向为电力系统稳定分析和控制;
梁 旭(1968—),男,博士,讲师,研究方向为数字仿真及电力电子技术在电力系统中的应用。
参考文献
[1] Kulicke B.NETOMAC digital program for simulating electromechanicaland electroMagnetic transient phenomena in AC systems[R].Germany:Siemens Co., Ltd.,1979.
[2] Heffernan M D,Turner K S,Arrillaga J,et al.Computation ofAC-DC system disturbances-Parts I. Interactive coordination ofgenerator and convertor transient models[J].IEEE Trans on PowerApparatus and Systems,1981,PAS-100(11):4341-4348.
[3] Turner K S,Heffernan M D,Arnold C P,et al.Computation ofAC-DC system disturbances-Parts II.Derivation of power frequencyvariables from convertor transient response[J].IEEE Trans on PowerApparatus and Systems,1981,PAS-100(11):4349-4355.
[4] Turner K S,Heffernan M D,Arnold C P,et al.Computation ofAC-DC system disturbances-Part III. Transient stability assessment[J].IEEE Trans on Power Apparatus and Systems,1981,PAS-100(11):4356-4363.
[5] Reeve J,Adapa K.A new approach to dynamic analysis of ACnetworks incorporating detailed modeling of DC systems. Part I:principles and implementation[J].IEEE Trans on Power Delivery,1988,3(4):2005-2011.
[6] Reeve J,Adapa K.A new approach to dynamic analysis of ACnetworks incorporating detailed modeling of DC systems. Part II:application to interaction of DC and weak AC systems[J].IEEE Transon Power Delivery,1988,3(4):2012-2019.
[7] Arrillaga J,Wasto N R,Arnold C P.Computer modelling of electricalpower systems(second edition) [M].New York:John Wiley & Sons,Ltd.,2001.
[8] Anderson G W J,Watson N R.A new hybrid algorithm for analysisof HVDC and FACTS systems[J].IEEE Energy Management andPower Delivery,1995,2(21-23):462-467.
[9] 岳程燕.电力系统电磁暂态和机电暂态混合实时仿真的研究[D].北京:中国电力科学研究院,2004.
[10] 岳程燕,田芳,周孝信,等.电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真接口实现[J].电网技术,2006,30(4):6-10.Yue Chengyan,Tian Fang,Zhou Xiaoxin,et al.Implementation ofinterfaces for hybrid simulation of power system electro