电力系统仿真技术.pptVIP

电力系统仿真技术

;电力系统仿真概述

动态模拟仿真技术

数模混合仿真技术

全数字仿真技术

机电暂态仿真软件

电磁暂态仿真软件

电力电子仿真工具

配电网的仿真软件;电力系统仿真概述

现代电力系统是集发电、输电、配电和用电为一体的复杂非线性网络系统。对其物理本质的研究涉及到短至1μs到长至1h的动态过程。为了保证实际运行的电力系统的安全稳定性，不便采用在线物理试验的方法对电力系统的动态行为进行研究。目前主要利用电力系统仿真软件离线计算的方法对电力系统及装置的动态行为进行仿真研究。

电力系统的仿真技术主要有三大类，即电力系统动态模拟仿真技术、电力系统数模混合式仿真技术以及电力系统全数字仿真技术。

;电力仿真的时间尺度;二.动态模拟仿真技术

电力系统动态模拟仿真技术采用物理仿真，其原理是用比??型系统在规格上缩减一定比例的方法建立物理模型系统，通过在物理模型上做试验代替在实际系统中的试验。

20世纪60年代以前，电力系统仿真主要采用这种全物理的动态模拟装置。

其优点是可以较真实的反映被研究系统的全动态过程，现象直观明了，物理意义明确；

缺点是仿真的规模受实验室设备和场地限制，而且每一次不同类型的试验都要重新进行电气接线，耗力耗时，另外，可扩展性和兼容性差。;动模实验室;三.数模混合仿真技术

计算机和数值计算技术的飞速发展，使得电力系统数字仿真技术得到了迅速地发展。电力系统数字仿真包括全数字仿真和电力系统数模混合仿真。

电力系统数模混合仿真是仿真的时间刻度与真实物理时间进度严格同步的实时物理仿真。这样可以把仿真与现实物理系统对接起来，把纯软件仿真嵌入到真实世界中，成为在实时仿真器中运行的“虚拟电网”。

混合仿真的优点在于综合了数字仿真和物理仿真优势，能够较真实地模拟一些系统电气元件，准确地反映系统的动态过程，缺点是接口环节多、试验接线工作量大和仿真规模受限。;电力系统实时仿真器主要有：ADPSS、ARENE、DDRTS、HYPERSIM、RTDS、RT-LAB、dSPACE。

RTDS全称为实时数字仿真仪，由加拿大曼尼托巴RTDS公司开发制造，是最早设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的装置。加拿大魁北克水电研究所的TEQSIM公司开发了电力系统实时仿真系统（HYPERSIM），主要用于电力系统电磁暂态仿真，其核心软件是EMTP程序。法国电力公司（EDF）开发的ANENE实时仿真系统，其核心软件也是EMTP。由殷图科技发展有限公司、东北电力调度通信中心和清华大学联合研制、开发的数字动态实时仿真系统（简称DDRTS），是国内自主研发的实时数字仿真系统。中国电力科学研究院开发了世界上首套可模拟大规模电力系统（1000台机、10000个节点）的全数字实时仿真装置ADPSS，大规模电力系统的实时数字仿真也得以实现。;;四.全数字仿真技术

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。全数字仿真系统内所有元件都采用数字仿真模型。由于其具有不受原有系统规模和结构复杂性的限制、保证被研究和试验系统的安全性、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，现已成为分析、研究电力系统必不可少的工具。

全数字仿真系统主要使用各类离线数字仿真软件实现，也能以电力系统实时仿真器纯数值计算的方式实现。;主要分类

根据需要研究的动态过程的作用时间长短，电力系统暂态过程分为机电暂态过程、电磁暂态过程和中长期动态过程仿真。

根据仿真研究的对象，分为输电网和配电网仿真。

根据对元件描述的精细程度，分为集总元件仿真和分布参数电磁场仿真。;

机电暂态仿真工具：

PSS/E、PSASP、BPA、Simpow、Eurostag、PowerWorldSimulator、POWERTECHDSA、CYME、NEPLAN、ETMSP

电磁暂态仿真工具：

EMTP/ATP、PSCAD/EMTDC、EmtpE

混合仿真工具：

NETOMAC、DIgSILENT、SimPowerSystems

电磁场仿真工具：

ANSOFT、ANSYS、CDEGS、Infolytica、IES

电力电子仿真工具:PLECS、PSIM、SABER、Caspoc

配电网仿真工具:

ETAP、EDSA/DesignBase、PSS/SINCAL、

PSS/ADEPT

实时物理仿真工具:

ADP