电力系统数字仿真研究综述

学习资料

维普资讯

江8 0 20 0 5年 1月

苏

电

机

工

程第 2 4卷第 1期

Ja g u E e tia gn e n in s lc r l c En i e r g i

电力系统数字仿真研究综述潘学萍(海大学电气工程学院，江苏南京 2 0 9 )河 10 8摘要：绍了电力系统数字仿真的概念及其应用，介阐述了仿真模型及算法的研究现状，强调对仿真模型准确性评估的必要性，并进一步讨论了电力系统数字仿真技术的发展方向，为从事电力系统仿真工作的人员提供参考。 关键词：电力系统；字仿真；数调度员培训仿真器；时仿真；实面向对象技术

中图分类号：M 3 T 7 4

文献标识码： A

文章编号：0 9 06 (0 50— 0 0 0 10— 6 52 0 ) 1 0 8 - 5

为了保证电力系统可靠、全、济地运行，安经在规划、析和研究电力系统时必须确切完整地考察分实际电力系统的静态特性和动态特性。因此需要有一

力科学研究院给出的电力系统分析综合程序 (S P、国电自动化研究院依据扩展等面积法则 P AS ) ( E C)而设计的电力系统安全定量分析软件 E A ( AS E T)。 F T S等 上述软件有各自的特点： ( )E P和 N OMAC仿真软件的特点是 1 MT ET计算速度快、果准确度高、能强大，乎可为任结功几意复杂电力网络进行模拟； ( )P SE是一个集成化的交互式软件，要 2 S/主用于电力系统潮流计算，面友好，与多种输出设界可备相连，入输出可根据用户要求进行设计，它要输但求用户有一定的编程基础，输入不如 E P和 MT P AS S P方便； () S 3 P B可对复杂的控制方法进行仿真，神如

个强有力的工具来分析实际电力系统的运行情

况。然而电力系统的特点决定了难以采用试验的方法来实现，须采取仿真的手段。必 电力系统的仿真可分为物理仿真和数字仿真。 随着电力系统的发展，系统规模和复杂程度的增加， 采取物理模拟的方法对实际系统进行仿真受到限制。于电力系统数字仿真具有：受原有系统规模

由不和结构复杂性的限制、证被研究和试验系统的安保

全性、具有良好的经济性和便利性、可用于对设计未来系统性能的预测等优点，已成为分析、现研究电力系统必不可少的工具。随着计算机和数值计算技术

的飞速发展，电力系统数字仿真的发展提供了坚为实的基础，使得电力系统数字仿真技术得到了迅速地发展

经网络、模糊控制、鲁棒性等，且界面相当友好，有在线帮助等功能，其适宜于对规模不大的电力系统但进行仿真分析，对大型电力系统仿真中，计算速在其度比其他软件要慢，有太多优势[;没 4

1概述电力系统数字仿真的应用主要分为 2个方面。1 1研究用的电力系统数字仿真 .

( )P AS 4 S P特点在于其使用简单，能简单齐功全，计算模式有局限性，易进行复杂模型的算法但不仿真； ( ) AS ES 5 F T T是一个新型暂态安全评估工具， 能全面地快速定量评估电网的暂态功角稳定性、暂态电压安全性和暂态阻尼安全性，足在线动态安满全分析要求[。 6] 1 12电力系统实时仿真 ..电力系统实时仿真必须按照实际系统运行的时序要求来完成仿真过程的每一个步骤。由于电力系统的实时仿真有实物系统介入仿真模型，以要求所

1 1 1电力系统离线仿真 ..电力系统离线仿真是指对电力系统的物理过程建立数学模型，用计算机进行仿真计算，仿真速应其度与实际系统的动态过程不同。电力系统的离线仿真分析，要有电磁暂态过程仿真、电暂态过程仿主机

真、中长期动态过程仿真及发电机组的轴系扭振等。 目前比较流行的电力系统仿真软件[有：拿大不 1叫加列颠哥伦比亚大学的 H. . mme教授创立的电 W Do l力系统电磁暂态计算程序 ( MT、国西门子公 E P)德司开发的 NE MAC软件、国电力公司 ( T ) TO美 P I开发的 P SE、 twok公司开发的 MAT A中所 S/ Mah r s LB包含的 P we y tm o ke ( S 5具箱、国电 o r s Blc stP B)1 S e 2中收稿

日期： 0 4—0 -2 20 7 8

仿真模型的时间比例尺完全等于原始模型的时间比例尺。

在实时仿真中采用的算法与非实时仿真的算法要求不同，如下的一些特点和要求：1算法的快有 ()速性。是实时仿真对算法的最基本要求。为在一这因

学习资料

维普资讯

潘学萍：力系统数字仿真研究综述电

8 1

个固定的时间间隔内在一定设备条件下要给出下一个采样时刻的实时输出，有通过构造数字处理过只程的快速算法才能缩短数字处理对输入设备响应的时间；2算法执行中数据的可取性。就是说算法 ()也

2电力系统仿真模型的研究现状及发展电力系统数字仿真的基本要求之一是所仿真系统与实际系统的结果尽可能一致， 2种情况的吻而

所用的信息与实时输入是一致的；3 ( )算法的鲁棒性。指在不同的复杂计算环境下，应该给出合理是都

合程度在很大程度上取决于仿真所采用模型的准确性。满足数字仿真精度的同时，实现数字仿真的在要快速性，可能缩短仿真所花费的时间，就要求对尽这仿真的模型作适当地简化。因此，不同的仿真要求在和条件下，时兼顾仿真的快速性和准确性，必须同就对同一装置或设备采用多种不同复杂程度的电力系统数学模型。 电力系统数学模型的获取可通过理论分析或系

的计算结果，算法和程序有良好的运行能力；4算 ()法的相容性】。