摘要：由于现有风电场规模大,所含风机数量多,同时风机自身建模与仿真难度高,因此风电场电磁暂态仿真效率低下。针对以上问题,该文基于半隐式延迟解耦原理提出一种直驱风力发电单元的细粒度解耦与并行仿真方法,以实现直驱风力发电单元高效电磁暂态仿真。首先利用矩阵分裂原理,按照状态变量进行分组,并将直驱风力发电单元分解为多个子系统。采用半隐式延迟解耦方法实现直驱风力发电单元不同状态变量组之间的时间延迟解耦。基于半隐式延迟解耦递推格式,构建了直驱风力发电单元的解耦模型,并分析了该模型的特点,设计了计算时序和流程。实际算例仿真结果表明,该文方法在提高直驱风力发电单元电磁暂态仿真的计算效率的基础上还兼顾了较高的仿真精度。

摘要：针对光伏发电单元详细模型电磁暂态仿真时速度慢的问题,基于半隐式延迟解耦原理,提出了光伏发电单元的新型解耦模型与并行仿真方法。首先,建立光伏发电单元各设备的状态方程,采用矩阵分裂和延迟技术构建各设备的半步时延解耦模型,实现发电单元内部及不同发电单元之间的解耦与并行计算;其次,根据电压源型换流器(VSC)和Boost电路的工作特点,简化解耦模型参数计算过程,使系统导纳矩阵恒定以提高计算效率;然后,分析了该模型的特点,设计了计算时序和流程;最后,通过光伏电站的计算实例检验了模型的准确性和计算效率。

摘要：随着电力系统的日渐电力电子化,传统的电磁暂态仿真方法已难以满足快速求解的要求,而分网与并行计算是提高仿真效率的一个有效途径。针对现有电磁暂态仿真分网与并行方法的不足,该文提出一种基于半隐式延迟解耦特性的分网与并行方法,具有分网方式灵活,易于并行的特点。首先从系统状态空间方程出发,应用矩阵分裂技术,对系统状态变量进行分组。然后通过对不同变量组采用不同的积分形式,建立变量组之间的半隐式时间延迟格式,实现变量组之间的时间解耦;进而基于该半隐式延迟解耦格式,设计电磁暂态仿真的分网策略,构建相应的并行计算流程。最后通过算例验证所提方法的准确性和有效性。

摘要：针对在电磁暂态程序中双钳位子模块型模块化多电平换流器(CDSM-MMC)拓扑复杂、仿真速度慢的问题,将半隐式延迟解耦法应用于CDSM-MMC的电磁暂态快速仿真研究中,提出一种计及并联电容过渡过程,且解耦电路简单、导纳矩阵恒定、易于并行的高效仿真方法。首先,建立了双钳位子模块的状态空间方程,通过分裂系统矩阵,应用不同积分格式变量间的时间延迟特性,得到正常状态和闭锁状态下计及并联电容过渡过程的双钳位子模块的解耦模型;然后,分析了该模型的特点,设计了计算时序和流程;最后,通过算例验证了文中模型在大幅提高CDSM-MMC仿真效率的基础上,还兼顾了较高的仿真精度。

摘要：随着直流输电、FACTS以及规模化新能源发电等电力电子装置的接入,电力系统运行发生了重大变化。传统电磁暂态仿真由于步长小、速度慢,大规模交直流混联电网运行分析中不再适用。该文提出一种能够考虑多频率成分的宽频时间尺度变换方法实现电磁暂态的大步长仿真。结合CPU技术的最新发展,研究直流和交流系统在时间尺度变换中仿真步长的合理配置方案;通过对交流系统频率响应特点的分析,研究大步长仿真在宽频时间尺度变换下主导频率的选取问题,设计交直流混联系统宽频时间尺度变换多速率电磁暂态仿真策略;应用经验模态分解法按时–频特性分解和提取信号、计算多时间尺度变换的主导频率。该方法避免了频率相关网络等值(frequencydependentnetworkequivalent,FDNE)复杂的系统辨识、动态相量法无法处理系统频率波动,忽视系统谐振频率存在隐患等问题。仿真算例验证了方法和策略的可行性和有效性。

摘要：传统电磁暂态仿真步长小,速度慢,限制了仿真规模。该文通过对解析信号特性的分析,利用欧拉公式提出一种时间尺度变换方法实现大步长仿真,建立RLC基本元件和电压源型换流器(voltage source converter,VSC)在时间尺度旋转坐标系下的模型,基于此方法设计了考虑多频率成分的大规模混联电网的多速率快速电磁暂态仿真框架。对含有电力电子设备或希望详细仿真的部分采用小步长仿真,对其他部分,采用大步长仿真。小步长和大步长按传输线接口。对比分析时间尺度变换和所提仿真框架与传统电磁暂态仿真、dq0变换、动态相量法、频率偏移法、频率自适应法等方法的特点,并用仿真算例验证方法的可行性和有效性。

摘要：以基于实测数据的电力系统综合负荷建模为目标,研究了遗传操作和控制参数选择对遗传算法性能的影响。针对基本遗传算法的不足,设计了比例选择策略和线性自适应变异策略,对遗传算法的选择算子和变异算子进行改进,使得遗传算法能够根据个体自身的适应度值进行选择和自适应地调整变异概率,实现方式简单有效。选用TVA综合负荷模型,使用改进的遗传算法进行负荷模型参数辨识,同时在不改变负荷模型结构的前提下,通过调整待辨识参数及其取值范围,考虑无功补偿的影响。利用现场实测数据进行建模,结果表明,改进后的遗传算法改善了优化过程,对加速收敛、缩短辨识时间均有显著作用,适用于负荷建模。

摘要：考虑到微网在联网模式和孤岛模式2种典型运行方式下,系统对微源的要求不同,分别采用不同的控制方法实现了对微网的综合控制.针对在低压系统中线路阻抗呈阻性的特点,对下垂控制器进行了重新设计.设计了一种电压-电流双环控制,分析了电压环PI参数对逆变器输出阻抗的影响,并通过参数的选择使得逆变器输出阻抗也呈阻性.提出了一种同步并网控制器的设计,通过对微网2种运行模式切换和孤岛负荷变化时的仿真,验证了该控制策略可以满足微网快速、稳定、可靠的运行要求.

摘要：三相恒压恒频逆变器可采用单闭环和双闭环两种控制方法,为详细认识这两种方法的优缺点,建立同步旋转坐标系下三相逆变器模型,分别设计了带解耦的单闭环PID控制和双闭环PI-PI控制的三相逆变器。在相同的极点配置下,对比分析二者的等效输出阻抗频率特性,并在PSCAD中仿真对比动态响应性能。结果表明,两种控制方法均具有优良的动态响应性能,但双闭环控制在低频段的等效输出阻抗较单闭环低,带非线性负载能力更强,且易实现输出限流保护功能。

摘要：针对三相电压型逆变器采用电压环PI控制存在的不足,应用含电流环的双环控制,提出了应用极点配置法设计系统参数的方法。通过建立同步旋转坐标系下三相电压型逆变器的数学模型,得出传递函数,并进行极点配置来设计双环控制系统参数,在PSCAD/EMTDC中仿真验证。结果表明该控制方案和参数设计方法动态响应速度快,在非线性负载情况下具有较好的控制特性。