基于精细积分—微分求积法的电力系统暂态仿真

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:KurtJohns
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电力系统暂态仿真是电力系统暂态稳定分析中应用最广泛的一种方法,在实际工程与应用中,已经成为电网规划、设计、运行、预测与分析的主要手段。在电力系统暂态仿真中,微分方程的求解方法至关重要,因此研究电力系统暂态仿真中的数值积分方法具有重要意义。精细积分-微分求积法是采用微分求积法处理微分方程中的非齐次项的一种改进新型计算方法。本文采用精细积分-微分求积法分别进行了电力系统机电暂态仿真、电磁暂态仿真以及考虑定子电磁暂态过程的机电暂态仿真,主要研究内容如下:对主流的精细积分方法进行了对比分析,给出了将精细积分-微分求积法展开四阶精度的积分格式,对该方法中非齐次项的处理格式进行了精度分析,通过泰勒级数展开后的系数比较,给出了非齐次项积分格式的截断误差。通过算例仿真,初步验证了精细积分-微分求积法用于电力系统暂态仿真的可行性。基于可控硅励磁控制作用和汽门控制作用的同步发电机组机电暂态仿真数学模型,分别推导出适用于精细积分-微分求积算法的积分格式,给出了采用精细积分-微分求积法进行暂态仿真的程序流程框图以及在实际应用中需要注意的事项。分别采用精细积分-微分求积法和精细时程法,对算例系统进行了机电暂态仿真。仿真结果表明,精细积分-微分求积法是电力系统机电暂态仿真的一种有效方法,且可以采用大步长进行仿真,具有数值精度好、仿真效率高的优势。基于同步发电机全阶Park方程和转子摇摆方程,推导出适用于精细积分-微分求积法的电磁/机电暂态状态方程表达式。分别采用精细积分-微分求积法和四阶龙格-库塔法对算例系统进行了电磁暂态仿真和机电-电磁暂态混合仿真,仿真结果的对比分析表明精细积分-微分求积法在提高电力系统电磁暂态仿真计算效率中具有一定的潜在优势,进一步验证了精细积分微分求积法用于电力系统暂态仿真的有效性。
其他文献
随着我国碳达峰、碳中和目标的提出和积极推进,可再生能源发电将逐渐成为电力供应的主体,直流微电网因其易于接入可再生能源的优势越来越受到欢迎。而将直流微电网互联并增加公共储能,可以增加系统稳定性和减小投资成本。本文提出一种带公共储能接口的直流微电网互联变换器拓扑并设计基于下垂控制的功率协调控制策略和分散式经济优化运行策略,以到达平抑系统功率波动和实现经济调度的目的。本文首先提出一种由三端口变换器和全桥
随着海上风电逐渐向着远距离、大容量趋势发展,基于中压直流汇集、高压直流送出的并网方案优势愈加明显,其中,连接中压直流母线和高压直流母线的高压大容量DC-DC变换器是核心装备。考虑到海上风电场的建设成本,海上平台的体积和重量要尽可能小,另外海上的高运维成本使得系统的可靠性和故障保护性能尤为重要。因此,上述高压大容量DC-DC变换器需要满足如下要求:高升压比、高功率密度、高可靠性以及具备故障保护能力。
随着社会经济的不断发展,人们对电能呈现出了越来越多的需求。为了地球能源的可持续发展,太阳能、风能、地热能等绿色发电方式成为了更多行业的选择。2020年,太阳能发电总量首次超越风力发电,成为了绿色发电的首选。但是由于Shockley-Queisser极限的存在,大部分的太阳能无法被太阳能电池所转换,而变成了过剩的热能,以至太阳能电池的工作温度升高。在这种状况下,太阳能电池会产生诸多问题,诸如开路电压
作为实现控制、驱动及保护功能的元件,液压电磁断路器在舰船、导弹、运载火箭、人造卫星等领域广泛使用,其可靠性对武器装备的作战能力和使用性能影响重大。由于采用粘度稳定的二甲基硅油,其脱扣特性几乎不受环境影响,但因研制周期短、一致性理论设计薄弱等原因,近年来多次出现解锁不可靠问题,因此有必要对其解锁问题进行研究。本文主要基于稳健设计理论对液压电磁断路器进行优化设计,并通过力矩匹配关系建立基于应力-强度干
鉴于当前我国青少年游泳运动发展和游泳俱乐部的经营生存现状,本文主要横向剖析了以美国为代表的国外青少年游泳俱乐部在当今发展过程中的趋向、发展策略,并通过对比分析的方法,弄清了我国青少年游泳俱乐部与国外之间存在的主要差异,提出了具有我国特色的青少年游泳俱乐部发展策略,旨在提升我国青少年游泳俱乐部的人才培养能力。
重离子核物理学高速发展,重离子实验产生的数据量日益庞大,实验数据的传输速度因此不断提高。传统数据传输系统背板总线的带宽有限,已经无法进行实验数据的传输,只能进行慢控制。这导致系统资源的大量浪费,重离子核物理的发展也因此受到限制。为了满足重离子物理学的需要,研究重离子实验装置的数据传输系统具有重要意义。本文设计了一种重离子实验装置的数据传输系统。该系统采用Micro TCA架构,体积小、成本低,各个
在激光聚变装置中,随着激光功率的增加,打靶后产生的悬浮颗粒污染物也大幅增加。污染物吸附在工件表面,使得表面损伤进一步扩大,影响激光通量和打靶精度,故装置对于洁净度的控制有着较高要求。装置中广泛使用的铝合金构件表面质量和润湿性能对洁净度的维持有重要影响,所以从机械加工角度探究在铣削和清洗过程中工艺参数对最终洁净度的影响具有重要意义。首先,本文通过有限元仿真模拟5083铝合金的铣削过程,建立热力耦合模
从1800年第一个电池的诞生,人们就开始使用电池作为储能设备。随着时代的发展对于电池能量密度的要求日益增加,如何在更小的体积更轻的重量下储存更多能量成为了全世界共同的难题。锂金属拥有3860m Ah/g极高的理论能量密度和-3.040V最低的电化学势,被称为电池负极材料的“圣杯”。然而采用锂金属作为负极材料会导致锂枝晶的出现,随着枝晶生长可能穿刺隔膜导致正负极相连,产生热失效,甚至产生爆炸;如果发
随着陶瓷电介质电容器的广泛应用和迅猛发展,高储能密度材料紧需程度越来越高。NBT具有良好的铁电性,极化强度高,且易发生铁电相/弛豫相转变,ST是先兆性铁电体,室温下无铁电性,但ST可以与NBT以任意比例固溶,调节NBT的相变温度和相结构。0.75NBT-0.25ST为准同型相,此成分陶瓷的饱和极化强度很高,但剩余极化强度也很高,击穿场强不大限制了其储能应用。针对这些问题,本文通过掺杂“离子对”和添
面对电力安全的多项新挑战以及用户对供电质量提出的要求,电网的持续可靠运行和电力安全技术发展得到更多关注,其中故障定位、隔离及恢复供电是关键技术。由于外力破坏、自然灾害和线路老化等原因造成的断线故障和短路故障对系统安全稳定运行和人民生命财产安全造成很大威胁,而目前针对断线故障和短路故障的定位算法通用性和可靠性不强,故障定位算法还有许多问题需要解决。为此本文以新息图算法为基础,研究断线故障和短路故障的