遠(yuǎn)距離大容量輸電和電網(wǎng)互聯(lián)是電力系統(tǒng)發(fā)展必然趨勢,對電力系統(tǒng)仿真提出了更高的要求。陜西電網(wǎng)是我國西北電網(wǎng)的重要組成部分,位于中心位置的寶雞換流站發(fā)生換相失敗將對陜西甚至西北電網(wǎng)的安全穩(wěn)定產(chǎn)生嚴(yán)重影響,需要采用合理的手段對其進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真研究。但目前國內(nèi)電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要用于機(jī)電暫態(tài)仿真,大電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真數(shù)據(jù)匱乏。本文圍繞交直流大電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真和建模完成了以下工作:研究電網(wǎng)元件模型和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,將機(jī)電暫態(tài)計算用模型和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電磁暫態(tài)計算用模型和數(shù)據(jù)。就電力系統(tǒng)仿真軟件PSASP與ATP-EMTP,對比發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器和負(fù)荷的模型和數(shù)據(jù),得出相應(yīng)模型轉(zhuǎn)換關(guān)系。通過一個三機(jī)九節(jié)點(diǎn)的小型電力系統(tǒng),對轉(zhuǎn)換方法及效果進(jìn)行了驗(yàn)證。研究交直流大電網(wǎng)建模方法,分別對交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)進(jìn)行精確建模,并整合為統(tǒng)一的大電網(wǎng)。提出了一種基于自定義模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法,采用MATLAB編寫自動轉(zhuǎn)換程序,將PSASP交流電網(wǎng)數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換為適用于ATP-EMTP的數(shù)據(jù),通用性強(qiáng),易于實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)研究了使用MODELS和TACS對換流器及其控制系統(tǒng)模型的建立方法,實(shí)現(xiàn)換流站直流部分精確建模,提高了建模的靈活性... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PSASP發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)界面

2電網(wǎng)元件模型轉(zhuǎn)換方法研究11電機(jī)模型是以常規(guī)設(shè)計的電機(jī)為對象的，即定子上有三相交流電樞繞組，轉(zhuǎn)子上有一個直流勵磁繞組。相坐標(biāo)表示的Type-58模型比dq0坐標(biāo)表示的Type-59模型有更好的穩(wěn)定性和精度，但是Type-59模型計算速度更快，更有利于進(jìn)行大規(guī)模電網(wǎng)的計算，最終選擇Type-59模型作為本文的轉(zhuǎn)換對象。通常情況下，一般難以直接獲得所需的全部參數(shù)，且式中的所有參數(shù)都為同步發(fā)電機(jī)中的原始標(biāo)幺值形式表示的參數(shù)，所以在仿真軟件中通常使用穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和次暫態(tài)參數(shù)來表示。（2）參數(shù)轉(zhuǎn)換PSASP中發(fā)電機(jī)模型的主要數(shù)據(jù)有節(jié)點(diǎn)名稱、基礎(chǔ)參數(shù)、同步機(jī)模型數(shù)據(jù)以及潮流數(shù)據(jù)參數(shù)。PSASP所要提供的數(shù)據(jù)有電機(jī)節(jié)點(diǎn)名稱、額定電壓值、額定容量、同步機(jī)數(shù)據(jù)、機(jī)端電壓值及相角。在電磁暫態(tài)過程中，事故發(fā)生后的短時間內(nèi)，發(fā)電機(jī)的原動機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)來不及調(diào)整，可以不考慮這部分的影響。發(fā)電機(jī)機(jī)電暫態(tài)仿真模型在PSASP中的參數(shù)如圖2.1所示。（a）功率和電壓（b）發(fā)電機(jī)及其調(diào)節(jié)器圖2.1PSASP發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)界面ATP-EMTP中發(fā)電機(jī)模型數(shù)據(jù)格式如圖2.2所示。圖2.2ATP中59型電機(jī)參數(shù)對于PSASP與ATP-EMTP中的共有參數(shù)如表2.3所示：

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文16（a）PSASP線路模型（b）ATP-EMTP線路模型圖2.5線路模型數(shù)據(jù)格式2.2.3變壓器模型（1）數(shù)學(xué)模型對比變壓器作為電力系統(tǒng)中必不可少的元件，其選型的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到仿真性能是否符合實(shí)際，選擇ATP-EMTP中變壓器轉(zhuǎn)換模型的時候，PSASP中變壓器的數(shù)據(jù)形式也是選型轉(zhuǎn)換中必須考慮的一個因素，兩繞組和三繞組變壓器模型的數(shù)學(xué)模型如圖2.6和圖2.7所示。ATP-EMTP中可選的變壓器模型有飽和變壓器模型和BCTRAN模型。飽和變壓器模型中沒有考慮元件之間的耦合，增加了一個內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，繞組上電壓和電流關(guān)系主要通過理想變壓器來表現(xiàn)。飽和變壓器模型是單相的，但可以用三個飽和變壓器模型模擬三相變壓器。而BCTRAN模型也稱為阻抗矩陣模型，工頻穩(wěn)態(tài)電壓作用下的等值阻抗就是其正序或零序阻抗，當(dāng)模型中需要仿真非線性支路時，可以額外加入一個并聯(lián)支路，模型本身并不能模擬非線性支路，需要用到的參數(shù)有變壓器的容量、變壓器的空載損耗和短路損耗以及線電壓。IJR1+jX1Gm+jBm1:Tk圖2.6雙繞組變壓器模型示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大電網(wǎng)仿真工具現(xiàn)狀及其在華北電網(wǎng)推廣應(yīng)用的思考[J]. 訾鵬,李軼群,譚貝斯,陳曦,賈琳,王茂海.  電力自動化設(shè)備. 2019(09)
[2]直流機(jī)電暫態(tài)仿真建模及與電磁暫態(tài)仿真的對比[J]. 李威,牛拴保,呂亞洲,柯賢波,霍超,于洋,徐政,文一宇,劉楠.  高壓電器. 2018(08)
[3]柔性直流電網(wǎng)的快速電磁暫態(tài)仿真[J]. 范新凱,王艷婷,張保會.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(04)
[4]多端直流輸電接入下的交直流混聯(lián)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究綜述[J]. 楊堤,程浩忠,姚良忠,曾平良.  電網(wǎng)技術(shù). 2015(08)
[5]基于PSOGA算法BPA到PSASP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換[J]. 葉青,朱永強(qiáng),李紅賢.  電力建設(shè). 2015(04)
[6]德寶直流系統(tǒng)與寶二擴(kuò)建機(jī)組SSO仿真分析[J]. 張功望,王渝紅,張超,楊東斌,左坤,歐林.  電測與儀表. 2014(16)
[7]電力系統(tǒng)仿真軟件PSASP的在線應(yīng)用[J]. 先逸,王曉茹,劉月賢,李澤琦.  中國電力. 2014(08)
[8]考慮交流系統(tǒng)負(fù)荷模型的直流輸電系統(tǒng)特性分析[J]. 肖俊,李興源.  電網(wǎng)技術(shù). 2013(09)
[9]BPA向PSCAD模型轉(zhuǎn)換的研究[J]. 陶華,許津津,鄒文聰.  電力自動化設(shè)備. 2013(08)
[10]大電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)性評價內(nèi)容與評價指標(biāo)的研究[J]. 劉連光,趙萬里,王智冬,劉自發(fā),韓豐,李金超.  電力建設(shè). 2013(08)

博士論文
[1]大規(guī)模交直流系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真和穩(wěn)定控制技術(shù)研究[D]. 翁華.浙江大學(xué) 2014
[2]復(fù)雜電力系統(tǒng)精確仿真及改進(jìn)方法[D]. 顧丹珍.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]電網(wǎng)模型由PSASP向ATP-EMTP的轉(zhuǎn)換方法研究與應(yīng)用[D]. 張娜娜.西安科技大學(xué) 2019
[2]基于ATP-EMTP的大電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真及等值研究[D]. 曾垂楊.西安科技大學(xué) 2018
[3]ADPSS與PSCAD電磁暫態(tài)模型自動轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 胡海洋.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[4]電力系統(tǒng)全網(wǎng)一體化仿真平臺的構(gòu)建及應(yīng)用[D]. 孫鵬.北京交通大學(xué) 2016
[5]PSASP與PSS/E模型比較及元模式支持下的轉(zhuǎn)換研究[D]. 張凌云.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[6]高壓直流輸電線路故障暫態(tài)分析研究[D]. 孫天甲.上海交通大學(xué) 2015
[7]PSASP模型向PSCAD軟件轉(zhuǎn)換方法研究及應(yīng)用[D]. 郭杏葉.重慶大學(xué) 2015
[8]基于自定義模式的PSS/E與PSASP模型轉(zhuǎn)換與仿真對比[D]. 蘭濤.華北電力大學(xué) 2014
[9]交直流電力系統(tǒng)仿真方法與動態(tài)特性的研究[D]. 王雪麗.山東大學(xué) 2011
[10]±660kV銀東直流輸電系統(tǒng)換相失敗研究[D]. 慈文斌.山東大學(xué) 2011



本文編號：3247038