電力系統(tǒng)仿真概述ppt課件(已修改)
2025-05-13 18:01 本頁(yè)面
【正文】 電力系統(tǒng)仿真 Power System Simulation 仿真是對(duì)實(shí)際系統(tǒng)或者過(guò)程的模擬。 電力系統(tǒng)仿真就是根據(jù)原始電力系統(tǒng)或者過(guò)程建立模型進(jìn)行模擬。是通過(guò)在數(shù)字計(jì)算機(jī)上建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，來(lái)模擬電力系統(tǒng)物理過(guò)程的一種研究方法。 ? 定義 1. 電力系統(tǒng)仿真概述 電力系統(tǒng) (power system) 發(fā)電機(jī) (generator) 變壓器 (transformer) 輸電線路 (transmission line) 負(fù)荷 (load) 具有發(fā)電、變電、輸電、用電的功能 動(dòng)力系統(tǒng)是電力系統(tǒng)＋動(dòng)力部分 (鍋爐、汽輪機(jī)、水輪機(jī)、大壩等） 電力網(wǎng)絡(luò)＝變壓器＋輸電線路 水庫(kù) G ~ M ~ M ~ 電力網(wǎng) 電力系統(tǒng) 動(dòng)力系統(tǒng) 發(fā)電廠 水輪機(jī) 發(fā)電機(jī) 變電所 升壓變壓器 輸電線路 變電所 降壓變壓器 用戶 用電設(shè)備 電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn) 發(fā)供用點(diǎn)的連續(xù)性 與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)關(guān)系密切 過(guò)渡過(guò)程的短暫性 對(duì)電力系統(tǒng)的基本要求 保證可靠持續(xù)供電 保證良好的電能質(zhì)量 保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 大系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 提高了供電可靠性 提高了電能質(zhì)量 減少系統(tǒng)備用容量，提高設(shè)備利用率 便于安裝大機(jī)組，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好 合理利用動(dòng)力資源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 電力系統(tǒng)仿真的必要性 ? 由于電力系統(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，運(yùn)行方式也十分復(fù)雜，因此采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行仿真計(jì)算工作量大，也不直觀。 電力系統(tǒng)仿真的發(fā)展過(guò)程 ? 物理仿真 ? 數(shù)字仿真 電力系統(tǒng)數(shù)字仿真建模 (1) 元件級(jí)建模 ? 元件級(jí)的模型包括電感、電容、電阻等常規(guī)元件和電力電子開(kāi)關(guān)器件等。 (2) 裝置級(jí)建模 ? 電力電子裝置 (FACTS裝置 )、發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)、負(fù)荷、分布參數(shù)線路等。 (3) 系統(tǒng)級(jí)建模 ? 電力系統(tǒng)裝置和與之相連的電網(wǎng)的相互作用 電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真 ? 電磁暫態(tài) (Electromagic Transient) ? 機(jī)電暫態(tài) (Electromechanical Transient) 機(jī)電暫態(tài)仿真 ? 電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行點(diǎn)受到大擾動(dòng)或小擾動(dòng)后機(jī)械轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩 (或功率 )之間的不平衡而引起的動(dòng)態(tài)過(guò)程。 ? 在仿真時(shí)，步長(zhǎng)一般為毫秒級(jí)，可以仿真較長(zhǎng)的時(shí)段。 電磁暫態(tài)仿真 ? 電力系統(tǒng)電磁運(yùn)動(dòng)過(guò)程，即電場(chǎng)和磁場(chǎng)能量相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程，其表現(xiàn)為電壓、電流的變化過(guò)程。 ? 電磁暫態(tài)過(guò)程很快，需要計(jì)及電壓、電流等變量的瞬時(shí)變化 (毫秒級(jí)以內(nèi) )及其豐富的頻譜，所以采取的仿真步長(zhǎng)非常小，一般為微秒。 并行仿真和混合仿真 ? (1) 并行仿真 ? (2) 混合仿真 (1) 并行仿真 ? 為了提高仿真算法的計(jì)算速度，利用電力系統(tǒng)區(qū)域特性，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分塊，有效的降低網(wǎng)絡(luò)方程的維數(shù)，加快仿真速度。 (2) 混合仿真 ? 把大規(guī)模電力系統(tǒng)分為需要進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真的子系統(tǒng)和進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)仿真的子系統(tǒng) ? 對(duì)機(jī)電暫態(tài)過(guò)程有重要影響的快速暫態(tài)過(guò)程和非線性的元件采用電磁暫態(tài)仿真 ? 對(duì)傳統(tǒng)的交流系統(tǒng)采用機(jī)電暫態(tài)仿真 ? 在各子系統(tǒng)的交界處進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真和機(jī)電暫態(tài)仿真的交接 電力仿真新技術(shù) ? 圖形建模技術(shù) ? 數(shù)字實(shí)時(shí)仿真 ? 模型自動(dòng)修正 ? 多媒體仿真 ? 虛擬 DPU技術(shù) 電力系統(tǒng)仿真軟件 ? 電力系統(tǒng)仿真軟件
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