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研究人员参与度高的优化方案

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:非实时电磁暂态仿真比实时电磁暂态仿真在相同研究目标的前提下成本更低,更多的研究人员可以参与目标研究。目前国内外普遍采用的电磁暂态仿真工具有EMTP、EMTPE、加拿大Manitoba直流研究中心的PSCAD/EMTDC、加拿大RTDS公司的RTDS仿真器以及德国西门子公司的NETOMAC等。PSCAD/EMTDC和RTDS因具有友好的建模界面和丰富的模型库被广泛使用。

研究人员参与度高的优化方案

非实时电磁暂态仿真(EMTDC)比实时电磁暂态仿真(RTDS)在相同研究目标的前提下成本更低,更多的研究人员可以参与目标研究。

利用RTDS和实际的直流控制保护设备相结合的方式固然可以用于交直流系统电磁暂态仿真研究,但针对每个直流工程都需要一套独立的直流控制系统、同时需要功率放大器用于输入输出信号的接入,并且交、直流系统仿真规模受RTDS硬件规模的限制,构建具有多馈入直流系统的交直流混连电网的实时仿真系统将耗资巨大。而PSCAD/EMTDC不受网络规模限制,并且可以设置多个运行方式下的仿真快照(Snapshot),从系统某个稳态开始进行暂态仿真,便于研究各种问题。实时电磁暂态仿真主要可以用来测试实际的外部控制保护系统的功能和性能,非实时和实时电磁暂态仿真在相同的研究目标情况下,离线非实时仿真成本更低,可以使更多的科研人员参与到目标研究中。(www.xing528.com)

对于具有多馈入直流输电系统的区域电网进行系统电磁暂态特性研究时,直流输电系统模型需要尽可能详细,直流控制系统的功能与实际工程软件一致。目前国内外普遍采用的电磁暂态仿真工具有EMTP、EMTPE、加拿大Manitoba直流研究中心的PSCAD/EMTDC、加拿大RTDS公司的RTDS仿真器以及德国西门子公司的NETOMAC等。PSCAD/EMTDC和RTDS因具有友好的建模界面和丰富的模型库被广泛使用。PSCAD/EMTDC是电磁暂态非实时仿真工具,RTDS是电磁暂态实时仿真工具。RTDS是全数字化的电力系统电磁暂态实时仿真器,其硬件基于DSP(数字信号处理)和并行计算,计算速度达到实时输出的目的。RTDS的基本组成单位称为RACK,多个RACK间通过总线和接口卡相连,每个RACK包括多个GPC、RPC卡,GPC和RPC卡为数值计算处理卡,每个卡都包括多个数字信号处理器,其中一个或多个DSP可以用来仿真一个电力系统的基本元件,如母线、线路、开关、电压或电流互感器发电机、励磁系统、换流阀、变压器等,RTDS通过这些基本元件构成系统。RTDS的核心软件是EMTDC,通过该软件进行直流研究的电磁暂态计算,早期RTDS的图形界面也是PSCAD,可以帮助用户完成系统构建、运行监控、结果分析等工作。RTDS的最重要特征是能够维持实时条件下的连续运行,在较小的仿真计算步长下求解电力系统方程并连续的输出数据,这些输出真实地体现了实际电网的运行状态。由于其计算的实时性,RTDS最大的功能是可以接入电力系统控制和保护设备进行闭环仿真试验,进行多种故障条件下的设备测试,而这些测试往往在实际系统中不允许或根本就无法实现。PSCAD/EMTDC和RTDS的算法都采用Dommel于1969年创建的经典电磁暂态计算理论,对于含有HVDC或FACTs的系统,仿真步长通常在50~100μs之间,满足交直流系统各种暂态仿真要求。

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