电力系统全数字实时仿真装置

电力系统全数字实时仿真装置是基于高性能机群服务器、具有我国自主知识产权的全数字实时仿真系统。该仿真装置利用机群的多节点结构和高速本地网络,采用并行计算技术对计算任务进行分解,并对进程进行实时和同步控制,从而实现了大规模复杂交直流电力系统(1 000台发电机、10 000条母线)的机电暂态实时仿真和机电–电磁暂态混合实时仿真以及外接物理装置试验。该仿真装置具有性价比高、扩展性好、软硬件接口灵活多样等特点,可连接调度自动化系统以接收系统在线数据,接入PSASP用户自定义模型或MATLAB/Simulink模型进行局部和子任务计算,通过A/D和D/A转换接口接入控制保护物理设备进行闭环仿真试验。目前国内多家单位已应用该仿真装置,开展了电力系统故障再现分析,继电保护、安全自动装置和直流输电控制装置等的试验研究,大系统安全稳定运行及控制策略研究等工作。应用表明该仿真装置运行可靠、计算结果准确,在科学研究、教育培训和生产运行实践中起到重要作用。

基于电力系统全数字实时仿真装置的大电网机电暂态–电磁暂态混合仿真

对高压直流输电和柔性交流输电系统设备的准确仿真需建立详细的电磁暂态模型,而大电网中建立所有设备的电磁暂态模型来进行计算是不现实的,针对该问题,采用了3个典型算例,详细介绍了应用电力系统全数字实时仿真装置的混合仿真功能进行大规模电网仿真的过程。将大电网分为电磁暂态子网和机电暂态子网,其中大电网局部或某些关注的设备作为电磁暂态子网,其余网络作为机电暂态子网,电磁暂态子网中的设备用详细的电磁暂态模型描述。将混合仿真计算结果与传统的机电暂态仿真结果相比较,验证了混合仿真的准确性。

电力系统全数字仿真装置在河北电网的应用调试

介绍了电力系统全数字仿真装置(ADPSS)在河北南网的调试和应用情况。电力系统全数字仿真装置的硬件配置包括PC机群、功率放大器和物理接口箱。应用电力系统全数字仿真装置可以进行电网稳定分析和安全预警,可以用于电力系统的各种分析计算。电力系统全数字实时仿真装置的安装和联调工作包括:机群管理及监控软件功能测试、仿真系统功能测试、仿真装置物理接口箱与接口板卡功能测试、仿真装置外接物理装置试验功能测试。文中详细介绍了仿真装置的联调工作并指出在调试中发现的问题及其解决办法。

电力系统全电磁暂态数字仿真模型精度评估方法研究

随着新型电力系统的逐步构建,高比例新能源和高比例电力电子设备的大量接入对电力系统仿真技术提出了更高的要求。电力系统全电磁暂态数字仿真逐渐成为大电网仿真分析的主要手段,而仿真精度直接影响到电网的安全稳定运行。本文从静态和动态两个角度考虑,利用平均百分比误差计算残差相似度,利用标准系数法计算形状相似度,提出了综合以上两个相似度指标的仿真精度评估方法。并在ADPSS平台上针对2020年华东“9·27”故障进行了华东电网全电磁暂态建模仿真和故障反演,对比了±1100 kV昌吉–古泉特高压直流输电系统的实测数据及仿真结果,进行了算例分析,验证了该评估方法的有效性。

电力系统全数字仿真装置在虚拟仿真教学中的应用

虚拟仿真实验教学逐步地与理论教学相结合弥补了电力系统物理实验平台的造价过高和实验具有破坏性的不足。结合电气工程专业的特点，本文探讨电力系统全数字仿真装置(ADPSS)在实验教学体系中的应用和教学方案的设定。该方案包括基于电力系统综合分析程序(PSASP)的潮流计算、短路计算和暂态稳定计算，丰富了教学内容，作为一种重要的辅助教学手段，在实际应用中取得了良好的效果，增强了学生的工程实践及创新能力。

电力系统故障时继电保护装置动态特性的数字仿真

提出了用计算机软件模拟任何继电保护装置的具体结构并用故障数据进行故障期间继电保护动态特性仿真的原理 ,该软件将主要用于保护误动或拒动后的事故分析 ,与电力系统动态模拟或其他故障再现设备相比具有成本低、灵活性好、省时的优点。该仿真软件可用来详细检查事故中微机保护内部的程序走向或各种常规保护中各元件的时间、逻辑配合关系 。

全电力推进船舶电力系统的数字仿真

随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真。仿真采用了分层结构和模块化设计,具有进行船舶电力系统的稳态、动态仿真以及交流系统谐波分布计算的功能,算例证明了该仿真模型和方法的正确性。

基于微机的电力系统数字动态实时仿真装置

介绍了具有自主知识产权的电力系统数字动态实时仿真装置(DDRTS)的原理、构成及功能。该装置基于微机和Windows操作系统,采用全中文图形化界面,集系统仿真和实时闭环测试功能于一体,并具有静态继电器测试、信号发生与谐波测试、波形实时回放测试等辅助功能。

电力系统全数字仿真装置实验室的安全与环境管理

随着我国高等教育事业的发展,各高校越来越重视对学生科研、实践能力的培养,并对科研创新型实验室建设给予了高度重视,仿真实验教学更是成为各高校理工科关注的重点。我院根据自身科研、教学的需要建设了电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)实验室。通过对ADPSS安全运行所需安装环境的介绍和相关科研教学特点的研究,分析了实验室可能出现的安全隐患,阐述了为保证实验室的安全运行所制定的行之有效的安全与环境管理办法和具体执行措施。

电力系统全数字实时仿真装置获国家科技进步一等奖

1月11日，国家科学技术奖励大会在京召开。“电力系统全数字实时仿真关键技术研究、装置研制和应用”项目获得2009年度国家科技进步奖一等奖。

船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究

从经济性角度设计船舶能量管理系统的控制策略;引入储能单元,利用其灵活性强和响应速度快等优点,结合能量管理控制策略,减小负荷波动对电网的影响;建立综合电力系统简化模型验证能量管理控制策略的功能和有效性。仿真结果表明,采用提出的能量管理控制策略可以使机组运行在最佳油耗范围内,并且提出的简化仿真模型可以验证能量管理系统控制策略的功能。

“电力系统全数字实时仿真关键技术研究、装置研制和应用”项目荣获国家科技进步一等奖

2010年1月11日,一年一度的国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行,中共中央总书记、国家主席胡锦涛以及全体政治局常委出席大会,并为获奖的科学家们颁奖。会议宣读《国务院关于2009年度国家科学技术奖励的决定》,由中国电科院研制的"电力系统全数字实时仿真关键技术研究、装置研制和应用"

基于ADPSS的电力系统和牵引供电系统机电–电磁暂态混合仿真

目前在牵引供电系统对电力系统的影响研究中,大多只单一对牵引供电系统建立详细仿真模型,而电力系统侧则是采用简化后的电路代替,缺乏一种实际电力系统与牵引供电系统的联合仿真模型,对电力系统–牵引供电系统的相互作用与影响认识不足。文中在牵引供电系统电磁仿真模型的基础上,基于电力系统全数字仿真装置(advanced digital power system simulator,ADPSS)搭建出了牵引供电系统与实际电网系统的机电–电磁暂态混合仿真模型,并将混合仿真计算结果与典型值相比较,验证了混合仿真的正确性,并研究分析了牵引供电系统负荷特性、牵引供电系统对电力系统的影响。

基于全数字电力系统仿真器的溪浙工程封装建模与仿真

本文介绍一种基于全数字电力系统仿真器的直流控保封装建模方法,利用软件提供的用户自定义模块功能,创建出一定数量的自定义模块来模拟实际的控保装置,这些自定义模块跟一次系统配合组建成直流控制保护模型。文中介绍了控制保护自定义模块的创建方法、溪浙直流封装建模过程和试验验证。由于控保模块的代码是由实际工程程序转化而来的,自定义模块内部控保逻辑的运行方式几乎与实际装置一致,所以模型的准确度会很高。通过试验测试和波形对比,证明了所搭建模型的准确性和精确性。采用该方法搭建的模型可以用于交直流大电网混合仿真中的直流计算,或单独用来进行现场事故反演和直流运维操作培训,具有很高的实用性。

电力系统故障时继电保护装置动态特性的数字仿真分析

继电保护装置是电力系统的核心部件，在电力系统中承担着非常关键的作用。在电力系统运行过程中经常会发生一系列故障，发生故障后加强对继电保护装置的动态特性的了解非常重要。我们对继电保护装置动态特性的了解主要是通过一种专门软件进行数字方针分析来实现的，本文将重点分析该软件的仿真原理，结构特点，功能。

应用实时数字仿真系统建立安全自动装置试验模型

介绍了华北电力科学研究院从加拿大引进的实时数字仿真系统的功能 ,并应用于万家寨、薛家湾安全自动装置试验的建模研究。

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。

电力电子和FACTS装置数字仿真软件包的研究与开发

介绍新研发的电力系统电力电子及FACTS装置仿真软件包EMTPE,其中包括电力电子装置的数值计算方法、大量全控型电力电子器件的模型、相量实时测量控制模块、过电压闪络率计算方法、工作平台与人机界面、总体合成及FACTS装置仿真等。给出一些算例以演示新计算方法的效果。

脉冲宽度调制驱动装置：电力系统中的电压型谐波源

现在用脉冲宽度调制逆变器驱动电动机已是较常见的了，本文用电路分析、物理测量及数字仿真研究了脉冲宽度调制驱动装置在电力系统产生谐波的机理。结果表明，它的特性不同于一般的非经性负荷，可以更为准确的描述它为于个电压型谐波源而不是电流型谐源，这对谐波水平的评估和滤波器的设计是很有帮助作用的。本文提出了一个调节函数模型，只有当有限的设计数据可利用时，该模型可用于评估脉宽调制驱动装置对系统的冲击。

直流全数字装置在航空发动机仿真试验器中的应用

介绍了直流全数字装置在航空发动机仿真试验器中的应用。对系统同时满足快速性和稳速精度的可能性进行了分析,给出系统调试的结果。