【摘要】：隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真的難度也逐漸提高,因此,對基于網(wǎng)絡(luò)分割方法的機電暫態(tài)仿真方法的研究對現(xiàn)代電力系統(tǒng)有著重要的意義。本文根據(jù)機網(wǎng)分割和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域分割兩種方法,對基于恒阻抗負荷的電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真的方法就進行了深入的研究和分析�；诎l(fā)電機實用模型,利用梯形數(shù)值積分法,建立了用于電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真的發(fā)電機組時域離散等值模型。模型變量由發(fā)電機機端電壓和電流組成。在x-y軸坐標(biāo)系中,該模型的導(dǎo)納參數(shù)隨發(fā)電機功角變化。這將導(dǎo)致電力系統(tǒng)的機電暫態(tài)仿真方程系數(shù)矩陣隨各發(fā)電機功角而變化,加大了仿真的計算量。為此,提出了發(fā)電機組的近似等值模型,模型結(jié)構(gòu)由導(dǎo)納參數(shù)和電流源并聯(lián)形式構(gòu)成。該模型消除了發(fā)電機組等值模型導(dǎo)納參數(shù)隨功角變化的因素,減少了仿真的計算量�；陔娏W(wǎng)絡(luò)的恒阻抗負荷模型,研究了機網(wǎng)分割的電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真算法。通過切割發(fā)電機組與電力網(wǎng)絡(luò)的連接線路,將系統(tǒng)分解為發(fā)電機子系統(tǒng)和由恒阻抗負荷組成的電力網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。利用線性網(wǎng)絡(luò)等值方法建立了由恒阻抗負荷組成的電力網(wǎng)絡(luò)等值建模。給出了由發(fā)電機等值模型和電力網(wǎng)絡(luò)等值模型以及由發(fā)電機近似等值模型和電力網(wǎng)絡(luò)等值模型組成的互聯(lián)系統(tǒng)的計算方法�？紤]電力系統(tǒng)的區(qū)域互聯(lián)特性,利用分裂節(jié)點電位法將電力系統(tǒng)分解為若干個區(qū)域子系統(tǒng)。區(qū)域子系統(tǒng)由發(fā)電機和恒阻抗負荷組成�；诎l(fā)電機組的等值模型和近似等值模型,研究了區(qū)域子系統(tǒng)等值模型的建立方法,并以此研究了由區(qū)域子系統(tǒng)等值模型組成的互聯(lián)系統(tǒng)的計算方法。以新英格蘭10機39節(jié)點系統(tǒng)為例,基于恒阻抗負荷,對提出的子系統(tǒng)等值模型和分裂算法進行了仿真驗證。在不同的故障類型下,通過與PSASP仿真結(jié)果的對比,驗證了提出的模型與方法是正確的,且具有較好的數(shù)值計算精度和穩(wěn)定性。提出的電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真方法易于實現(xiàn)并行計算。
[Abstract]:With the continuous expansion of power network scale, the difficulty of power system transient simulation is gradually increased. Therefore, the research of electromechanical transient simulation method based on network segmentation method is of great significance to modern power system. In this paper, the electromechanical transient simulation method of power system based on constant impedance load is deeply studied and analyzed according to the two methods of network segmentation and network area segmentation. Based on the practical generator model and the trapezoidal numerical integration method, the time-domain discrete equivalent model of generator set for electromechanical transient simulation of power system is established. The model variable consists of generator terminal voltage and current. In the x-y axis coordinate system, the admittance parameters of the model vary with the generator power angle. This will lead to the change of the coefficient matrix of the electromechanical transient simulation equation with the power angle of the generator, which increases the computational complexity of the simulation. In this paper, an approximate equivalent model of generator set is proposed. The model structure is composed of admittance parameters and current source in parallel. This model eliminates the factor that the admittance parameter of the equivalent model of generator sets varies with the power angle, and reduces the computational complexity of the simulation. Based on the constant impedance load model of power network, the electromechanical transient simulation algorithm of power system is studied. The system is decomposed into generator subsystem and power network subsystem composed of constant impedance load by cutting the connecting circuit between generator set and power network. The equivalent model of power network composed of constant impedance load is established by using linear network equivalence method. The calculation method of interconnected system composed of generator equivalent model, power network equivalent model and generator approximate equivalent model and power network equivalent model is presented. Considering the regional interconnection characteristics of power system, the split node potential method is used to decompose the power system into several regional subsystems. The area subsystem consists of generator and constant impedance load. Based on the equivalent model and approximate equivalent model of generator set, the method of establishing equivalent model of regional subsystem is studied, and the calculation method of interconnected system composed of equivalent model of regional subsystem is studied. Taking the New England 10-machine 39-bus system as an example, the equivalent model and splitting algorithm of the proposed subsystem are simulated and verified based on constant impedance load. Compared with the simulation results of PSASP, the proposed model and method are proved to be correct and have good numerical accuracy and stability under different fault types. The proposed power system electromechanical transient simulation method is easy to realize parallel computation.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM743

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本文編號：2143056