Hybrid Simulation of ±500 kV HVDC Power Transmission Project Based on Advanced Digital Power System Simulator

In order to effectively imitate the dynamic operation characteristics of the HVDC （high voltage direct current） power transmission system at a real ±500kV HVDC transmission project, the electromechanical-electromagnetic transient hybrid simulation was carried out based on advanced digital power system simulator （ADPSS）. In the simulation analysis, the built hybrid model＇s dynamic response outputs under three different fault conditions are considered, and by comparing with the selected fault recording waveforms, the validities of the simulation waveforms are estimated qualitatively. It can be ascertained that the hybrid simulation model has the ability to describe the HVDC system＇s dynamic change trends well under some special fault conditions.

风电机组运行动态数字孪生建模及半物理仿真

面向数字孪生技术所提出的精准映射与实时仿真需求,针对大型风电机组复杂非线性运行特性,提出了一种多输入-多输出(multi-input multi-output,MIMO)有限差分域-混合半机理(finite difference domain-hybrid semi-mechanical,FDD-HSM)数字孪生建模方法,建立了含物理控制器的风电机组数字孪生半物理仿真系统。推导机组集成动态MIMO-FDD-HSM模型结构;定义可表征机组运行工况的有限差分回归向量,完成全工况下有限差分空间紧致凸划分、参数模型辨识以及非参数模型训练;联合物理控制器搭建风电机组数字孪生仿真系统,开展硬件在环实时仿真。结果表明:该仿真系统具有高精度、实时逼近能力。

基于Simulink实现的数模混合控制系统仿真新方法

提出了一种采用Simulink实现数模混合控制系统的仿真方法。控制系统中实际的被控对象用连续Simulink模块构建的非线性连续系统来描述,同时采用Simulink模块与M函数相结合的形式,用信号上升沿触发子系统模拟闭环控制系统中的数字处理单元,即数字滤波与控制器部分,从而可真实地模拟周期性采集数据并处理数据的过程,最终实现数模混合控制系统的仿真。以连续搅拌反应釜基于卡尔曼滤波的状态反馈控制问题为实例,阐述了该仿真方法的具体实现过程。闭环仿真结果验证了该方法的有效性。

白鹤滩-江苏特高压混合级联直流工程数模仿真平台构建及特性研究

白(鹤滩)—江(苏)特高压直流输电工程是世界上第1个受端采用电网换相换流器(line-commutated converters,LCC)+模块化多电平换流器(modular multilevel converters,MMC)级联结构的实际工程,且受端分层接入4个交流馈入点。根据白江工程设计资料与实际参数,构建了包含与实际工程功能一致的MMC数字阀控系统、小步长现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)阀体仿真模型、直流实际控制保护装置的白江工程数模混合实时仿真平台,实现对白江工程百纳秒–微秒–毫秒级多时间尺度精准仿真。通过大量的功能性试验,以及与实际工程录波的一致性对比试验,验证了仿真平台的准确性;仿真分析了白江工程特殊结构和控制模式能在一定程度上提升对受端交流故障的抵御能力,可避免换相失败或降低换相失败的功率扰动,并改善受端故障引起送端交流过电压问题。本平台将继续应用于多回直流馈入华东的大电网数模混合仿真研究中。

基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度优化研究

在新一代信息技术与高端制造产业加速融合渗透的背景下,文中针对半导体车间订单动态到达、车间生产信息透明度低的问题,提出了一种基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度方法。首先,设计了一种基于AnyLogic的数字孪生仿真架构,并在此基础上构建了高保真数字孪生仿真模型,对多源异构数据虚实交互、多维多尺度孪生模型运行机理进行了深入探讨;其次,综合考虑最大完工时间、碳排放量和AGV利用率建立联合调度模型,提出了一种结合数字孪生的ENSGA-Ⅱ算法进行求解,并将其嵌入AnyLogic孪生模型实现实时调度;最后,基于差异化场景和半导体车间任务实例,验证了所提方法的有效性。

用于实时仿真的一类Hybrid方法

本文提出一类可用于实时数字仿真的Ｈｙｂｉｒｄ方法，对这类方法的基本理论作了分析，在Ｋ＝２时给出了具体的几组算法公式，数值试验结果表明这类实时算法是有效的、可行的。

汽车液晶仪表的燃油显示算法研究

针对传统汽车存在油量显示不够稳定和精确度不高的问题,对仪表的软件和硬件作了逻辑分析与改进,设计了用于仪表油量显示A/D电路和油量算法,油量算法包含滤波处理、阈值控制、纠错处理等控制策略,用以改善液晶仪表存在油量显示不够稳定和精确度不高的问题,并通过常规测试、加油漏油测试、车况模拟测试等模拟测试和不同工况下的实车测试,验证了所设计的油量算法能满足油量显示指示准确性以及油量显示的响应速度要求,可实际应用于液晶仪表开发。

计及保护动作与换相失败的逆变侧阀短路故障定位

鉴于现有阀短路故障定位方法依赖桥臂电流信息,而目前工程实际中存在桥臂电流不易获取、定位精度不高的问题,提出了一种无需桥臂电流的逆变侧阀短路故障定位方法。考虑控保系统对不同位置阀短路故障响应特性以及逆变侧阀短路故障引起的换相失败对故障特征的影响,分析了不同时刻发生逆变侧区内4种典型阀短路故障的故障特征。结合逆变侧保护动作情况和系统电气量特征,设计了不同位置阀短路故障识别判据,进而实现逆变侧换流器区不同位置阀短路故障定位。基于RTDS与实际控保系统的数模混合仿真验证了所提故障定位方法的有效性。

适用于光伏电站的数字物理混合仿真实验平台

为了解决实验室实验煤炭能源大量消耗且有害环境的缺陷,设计并搭建了光伏电站发电数字物理混合仿真的实验平台,该平台通过控制机和开放式换流器对数据信号进行转换处理,并经过微秒级实时仿真器对信号实时跟踪监测,最终得到理想的波形;同时,进行了环境温度不变时不同光辐射强度下的光伏电站并入380 V电网的混合仿真实验测试。结果表明,该混合仿真实验的波形与全数字光伏电站波形相重合,能够达到理想的实验目标。此实验平台与光伏电站无缝切合,从而验证了该实验平台的有效性和准确性。该实验平台可用于一系列光伏电站并网试验的电流电压测试,以及功率的计算,适用性广拓展性强。

开放式换流系统的数字物理仿真实验平台研究

针对数字物理混合仿真接口稳定性问题,提出了通过改变功率接口阻值提高稳定性的方法。利用电路原理,对理想变压器模型接口算法进行了改进。在数字侧阻抗关键点上做了并联电阻处理,并在仿真中验证了方法的有效性。在数字物理混合仿真方面,以上措施提高了接口系统稳定性。介绍了开放式换流系统的接口结构和工作原理,运用改进理想变压器模型算法结合自主研发的开放式换流系统,搭建了380V/120kV风电场并网实验平台。实验与全数字仿真结果基本一致,从而验证了混合仿真系统的有效性和准确性。

继电保护数字物理混合动态仿真测试系统分析

为提高继电保护可靠性,减少电力系统故障发生率,降低系统失稳所带来的经济损失与社会影响,提出数字物理混合动态仿真测试系统。首先,根据继电保护与仿真测试系统现状,确定数字物理混合动态仿真测试系统开发需求与整体思路;其次,从硬件系统、软件系统等层面对数字物理混合动态仿真测试系统的设计方案与实现技术进行阐述;最后,通过实际测试,验证该系统运行稳定性,评价该系统在距离保护、继电保护整定值校核等方面的应用效果。希望此次探究能够在一定程度上为相关研究与实践操作提供指导。

融入思政的智能化汽车技术混合式教学模式研究与实践

课程思政是实现国家人才培养的重要方法,而融入课程思政元素的混合教学模式已成为高校教学研究的重要方向。本文分析了课程“汽车智能化技术”的特点和教学中存在的问题,在此基础上根据其特色和课程属性充分挖掘该课程所蕴藏的思政资源,并采取专业知识与思政元素两者密切结合统一的方式进行评价和考核。这种融入思政元素的教学方式不仅可以让学生更好地理解专业知识,而且还可以升华该课程的教学目标,真正落实“立德树人”的基本途径。

全数字实时仿真装置与物理仿真装置的功率连接技术

为了适应特高压交直流混合电网在规划、设计、建设、运行等各个阶段实时仿真研究的需要,充分发挥直流输电物理仿真方法真实准确及全数字实时仿真装置可模拟大规模电网且仿真模型可重复利用的特点,采用分布参数线路解耦方法实现了全数字实时仿真装置与物理直流仿真装置的功率连接技术,采用该功率连接技术搭建了简单交直流电网的数模混合仿真模型。直流启动试验和系统故障仿真试验结果均表明,该技术具有较高的仿真精度和实用性,适用于对交直流并列运行电网进行实时仿真研究。

电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真接口原理

在电力系统仿真中,如果能在一次仿真过程中同时实现大规模电网的机电暂态仿真与部分电网的详细电磁暂态仿真,那么对详细分析系统特性,特别是直流输电、FACTS元件等的特性具有重要的理论价值和现实意义。针对这一问题,笔者在比较电磁暂态仿真和机电暂态仿真模型与方法的基础上提出了一种电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真的通用接口方法。该方法在我国实际电网中的成功应用证明了其有效性和实用性。笔者将分三个系列进行相关讨论,此文为系列报告之一,主要提出了电磁暂态-机电暂态混合仿真的实现原理及接口模型,如接口等值电路的设计、接口交换时序的设计等。

电力系统数模混合仿真技术及仿真中心建设

从仿真规模、仿真技术的发展、功能作用、业绩回顾和远景规划等多方面对中国电力科学研究院电力系统数模混合仿真中心进行了详细介绍。中国电力科学研究院电力系统数模混合仿真中心是国家重点实验室,也是国家工程实验室。它是目前亚洲同类实验室中规模最大、功能最全、技术最先进的实验室。数模混合仿真中心的功能包括对大型交直流互联电力系统规划方案的试验研究工作,对电力系统控制保护装置的试验研究工作,通过仿真模拟研究离线计算难以实现或难以观察到的现象以及纠正某些离线计算中不真实的结果,真实地模拟交直流系统的动态行为和研究电力系统新技术等等。文中通过列举近年来数模混合仿真中心完成的重大科技项目,说明仿真中心在我国电力系统的技术进步、规划设计、工程建设和调试运行中起到不可替代的作用。另外,该文简单介绍了仿真中心今后的发展规划和预期目标。

电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真接口实现

作者在关于电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真研究的系列报告之一中曾提出了一种混合仿真的接口方法。在该混合仿真研究的系列报告之二中,作者主要针对电磁暂态机电暂态仿真接口实现过程中由于机电暂态网络正、负序阻抗不相等引起的机电暂态网络等值导纳矩阵不对称的问题, 提出了“节点分裂接口算法”,并提出了一种戴维南等值简化法,用于快速计算节点分裂法需要的相关变量。

特高压交直流大电网的数模混合实时仿真系统建模

为对金沙江一期和锦屏电力外送的系统接入和受端交流扰动后的交直流响应性能及恢复情况进行专题研究,中国电力科学研究院仿真中心按照网络物理特性相符并适应仿真中心现有仿真设备规模的等值网,建立了迄今国内外规模最大的数模混合实时仿真系统。文中阐述了数模混合实时仿真系统建模的关键技术,包括:交直流系统模拟比的选择,发电机和动态负荷模型的建立和校核,采用不同策略和技术的7回高压和特高压直流系统的建立;无源元件模型的建立和连接;系统数据库的建立;系统的全面校核等。

高压直流输电系统数字物理动态仿真

对交直流输电系统进行大规模电力系统数字-模拟混合仿真,不但能实现常规的系统稳定性研究,还能针对局部系统进行详细的电磁暂态性能分析,极大提高了电力系统仿真分析的准确性。本文基于功率连接技术搭建了适用于交直流大电网仿真的数模混合仿真实验平台。该平台既可以对大电网进行全数字实时仿真也可对局部电力系统进行物理仿真,成功实现了三峡地下—上海西±500kV高压直流输电一次设备与数字大电网的数模混合实时仿真。数模混合仿真结果与全物理仿真装置仿真结果的比较,验证了利用本文提出的数模混合仿真平台进行数模混合仿真的可行性和有效性。

基于数字计算机和RTDS的实时混合仿真

阐述了计算机机电暂态仿真、RTDS电磁暂态仿真的实时混合仿真平台设计思想,给出了整体设计架构,详细分析和阐述了两侧接口数据交互和同步协调仿真流程、混合仿真接口方案以及接口数据传输方法等关键技术。以含南方电网贵广高压直流的简单交直流系统算例研究验证了该混合仿真平台的设计和实现是可行的、有效的。

电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真的应用

作者在关于电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真研究的系列报告的前两篇中曾提出了一种混合仿真的通用接口方法以及相关实现算法。在该混合仿真研究的系列报告之三中, 作者主要检验了系列报告一、二中提出的接口模型、接口算法在实际电力系统中的应用效果,包括:IEEE 14节点系统故障后的仿真分析、东北-华北-华中-川渝联网系统中伊敏-冯屯线路安装固定串补后系统次同步谐振的时域分析。仿真结果证明了作者提出的混合仿真的接口方法和模型的有效性与实用性。