电磁-机电暂态混合仿真在多能源系统动态建模中的应用研究

热力网络是多能源系统的重要组成部分。电网和热网建模机理和时间尺度存在较大差异,传统电力系统暂态仿真程序难以直接应用于电-热多能源系统动态仿真。根据电-热类比方法,采用基本电气元件构建了热力管道热路和水路等效电路模型。同时,基于查表法构建了计及设备运行特性的空气源热泵等效电路模型。为提高仿真效率,进一步提出了基于电磁-机电暂态建模框架的电-热多能源系统动态仿真方法。电网采用机电暂态建模,热网采用电磁暂态建模,空气源热泵模型作为接口模型,完成电网模型和热网模型之间的数据交互。电网模型与热网模型均采用毫秒级及以上仿真步长,实现了高效的多能源系统动态仿真。最后通过算例分析验证了所提模型和仿真方法的有效性。

基于移频理论的多模式VBR异步电机仿真建模

为满足对异步电机暂稳态过程准确、快速仿真的需要,提出了一种基于移频理论的多模式voltage-behind-reactance(VBR)异步电机仿真模型。首先,基于希尔伯特变换,将电气信号转换为相应的解析信号;其次,进一步引入移频变换技术,分别构建多尺度VBR与近似VBR异步电机移频仿真模型。最后,通过不同的移动频率和不同的VBR模型之间的切换,实现准确、高效的多时间尺度暂态和稳态过程仿真。当移动频率等于零时,该模型与传统电磁暂态近似VBR电机模型等价,可刻画高频暂态过程,且电机模型具有恒定阻抗矩阵,大幅度提升了仿真效率;当移动频率等于系统基波频率时,采用多尺度VBR移频暂态模型,模型可使用大步长仿真,获得低频暂态和稳态的包络曲线。仿真结果表明,所提出的模型可实现准确和高效的异步电机多时间尺度暂态与稳态仿真。