摘要：模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)每个桥臂上的级联子模块数量众多,系统仿真规模庞大,给实时仿真带来了巨大挑战。针对基于现场可编程门阵列FPGA(field-programmable gate array)的MMC实时仿真,首先提出了一种对桥臂采用戴维南等效外加电压补偿策略的MMC高效建模方法。进一步对所建立的MMC高效仿真模型提出了流水线技术与并行计算技术深度融合的硬件设计方法,有效提升了MMC的实时仿真效率。在基于FPGA的MMC实时仿真平台上对25电平双端MMC-HVDC系统进行了测试。结果表明,实时仿真器与PSCAD/EMTDC的仿真结果基本一致,验证了本文所提模型的正确性和硬件设计的仿真精度。

摘要：高压直流HVDC(high-voltage direct current)输电技术的应用改变了传统输电网的形态与运行特性,大量高频电力电子设备的接入使得输电网动态特性更加复杂,通过实时仿真研究其复杂动态特性对于电网的运维具有重要意义。首先,基于现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)设计了HVDC系统的实时仿真平台,确定了基于FPGA的HVDC实时仿真系统基本仿真框架。其次,提出了基于FPGA的晶闸管、变压器以及熄弧角检测模块等主要元件的建模方法,开发了基于FPGA的HVDC实时仿真系统。最后,以CIGRE HVDC系统为例,进行了步长5μs故障状态下的暂态实时仿真,验证了所提建模方法以及HVDC实时仿真系统的正确性与有效性。

摘要：基于现场可编程门阵列FPGA(field-programmable gate array)的有源配电网实时仿真器虽然具有步长小、精度高、规模大和成本低的优点,但面临人机交互数据通讯困难的问题。针对有源配电网实时仿真器实时人机通信需求,设计了千兆以太网高速网络通讯接口,通过直接内存访问DMA(direct memory access)与内存管理手段实现了提高传输速度、减小资源占用和多功能支持。针对含有光伏发电的有源配电网进行了实时仿真测试,通过计算机设置仿真参数、启动仿真过程、实时传输显示仿真结果,并与PSCAD/EMTDC仿真结果进行对比,验证了本设计的正确性与有效性。

摘要：电压稳定分析已经成为实际电网规划和运行方式制定的重要工作,现有的离线软件无法实现全面的电压稳定分析计算,本文在静态电压安全评估软件(VSASP)的基础上开发了新的电压稳定评估与控制软件,基于连续潮流和灵敏度分析技术实现了电压稳定快速故障筛选、确定性和概率性评估以及预防控制的计算与可视化展示。介绍了该软件的总体功能模块框架设计、各功能模块实现原理以及工程应用情况。应用结果表明所开发的软件是电压稳定分析的有效工具,可为实际电网的电压稳定评估与控制提供强有力的技术支撑。

摘要：提出了一种适用于交直流互联电网的动态等值软件设计方法。首先,深入研究了交直流互联电网动态等值中的关键问题;然后按照功能需求,以模块独立、数据交换分离、灵活扩层的设计思路搭建了软件框架;最后采用面向对象的元件统一建模技术开发出了可与多种电力系统分析软件交互的、易于扩展的新型动态等值软件,并通过实际运行数据检验了所开发软件的有效性。