基于DIgSILENT仿真含分布式电源的故障定位算法

随着电网的智能与科学发展,大量分布式电源接入配电网系统,使得配电网系统向多电源复杂网络转变,传统的故障定位方法无法适用。首先经过比较分析现有的含分布式电源的故障定位算法,改进了一种基于网络拓扑结构的故障定位矩阵算法,构建反映网络拓扑结构的网络描述矩阵和反映故障潮流方向的故障信息矩阵,给出相应的故障区域的判断方法。在此基础上搭建仿真算例,结合电力仿真软件DIgSILENT验证了算法在单点故障、多点故障以及故障信息不完备的情况下的准确性。最后,将故障定位改进矩阵算法与其他矩阵算法进行对比分析,总结得出改进矩阵算法在单点、多点故障情况下只需一次矩阵运算,显著降低了运算量。

基于DIGSILENT仿真的光伏发电对配电网谐波影响研究

近年来,随着光伏发电技术的发展,光伏发电不断地接入到配电网,渗透率逐年上升。光伏发电向电网输送电能的同时,也向系统注入谐波,直接影响供电电能质量。采用电力系统仿真软件DIg SILENT搭建了光伏发电仿真模型,研究了光伏发电系统产生谐波的原因及其所产生谐波在配电网中的传播机理,并从接入位置和接入容量两方面分析了光伏发电接入对配电网谐波电压、电流的影响。研究结果表明:光伏发电注入谐波的大小和分布明显受到光伏逆变器出口与并网点之间的阻抗、接入位置和接入容量的影响。因此,光伏发电并网时应合理选择接入位置与接入容量,满足注入电流谐波不越限和馈线所有节点电压谐波不超标的要求。

基于DIgSILENT仿真的混合储能用于抑制电压波动研究

近年来,新能源并网为电网带来一系列电能质量问题,电压波动为其中一种,混合储能技术发展迅速,用于治理电压波动具有很大优势。基于DIgSILENT电力系统仿真软件搭建了超级电容器-蓄电池混合储能模型,研究确立了超级电容器与蓄电池混合储能系统用于抑制电压波动的可行性及基本方案。通过研究和仿真验证了超级电容器与蓄电池混合储能系统方案能够将超级电容器与蓄电池的优点互补,同时在新能源并网产生的电压波动影响中可通过智能控制起到很好的抑制作用。

基于DIGSILENT仿真软件的微电网稳定性研究

微电网具有联网、孤岛和两种运行状态之间切换的三种暂态运行状态,因此保证良好供电可靠性是微电网存在的必要条件。研究了微电网运行的稳定性,介绍了微电网的相关概念,并且提出微电网发展的关键问题是确保微电网稳定性。介绍了DIGSILENT/Power Factory仿真软件,根据微电网内分布式电源的输出特性和负荷需求特性,运用DIg SILENT/Power Factory构建出一个微电网,就微电网能否在发生不同故障时,仍然保证其稳定性问题,进行了不同运行状况下微电网的动态特性分析。

基于DIgSILENT的光伏发电系统统一建模及仿真分析

基于变流器的平均模型,推导双级光伏发电系统及其控制策略的数学模型,并在DIgSILENT仿真环境下开发同时适合机电和电磁暂态仿真的统一动态模型;重点讨论仿真模型的初始化问题,分析对比机电和电磁暂态仿真场景下光照、温度等外部条件对光伏发电系统输出特性的影响,有效验证了仿真模型的正确性,最后简单讨论光伏发电系统并网后对配电网电压稳定性的影响。

基于Matlab/Simulink与Digsilent的联合仿真设计

为利用Matlab/Simulink与电力系统专业仿真软件Digsilent各自的优点,提高软件的实用性,分析了二者在各自应用领域的特点,对二者接口技术进行了详细的介绍。并以风电机组控制实例分析了该联合仿真技术的应用特点。

基于DIgSILENT的风电储能系统建模与仿真

针对风电功率的随机波动性,采用储能系统改善风电机组的并网运行特性。文章分析了蓄电池储能系统的基本原理及其控制策略,并基于电磁/机电暂态混合仿真程序DIg SILENT/Power Factory搭建了对应的储能系统模型,将其配置在双馈型风电场出口母线的公共连接点处。分别在风速随机波动以及电网侧发生故障的工况下,研究所建储能系统的动态响应特性,结果表明,储能系统可以减小风电输出功率的波动对电网的影响,并能提高风电场并网的稳定性。

基于DIgSILENT与PSASP的DFIG模型对比与仿真研究

双馈风电机组(doubly fed induction generator, DFIG)的大规模并网将对电力系统的安全稳定运行产生重要影响,尽可能准确模拟DFIG的动态行为是开展相关研究的基础和关键。然而,由于开发背景和使用目的不同,不同仿真软件提供的DFIG模型存在一定差异,在不同场景下进行仿真可能会出现较大的偏差;并且随着风电渗透率的不断提高,模型差异导致的仿真偏差可能被累积和放大。针对这一问题,聚焦不同仿真软件DFIG模型的特点及适用性,研究了两种电力系统主流仿真软件DIgSILENT与PSASP中DFIG模型的差异,并设置相应的仿真场景对两种仿真软件中DFIG动态行为进行对比。研究结果表明,两者的差异主要体现在DFIG控制模型以及简化程度两方面,其适用场合也相应地有所不同。所得结论可为大规模风电并网仿真分析提供参考,具有工程应用价值和实用意义。

基于DIgSILENT/PowerFactory的轻型直流输电系统建模和仿真

介绍了轻型直流输电系统的结构特点,建立了基于电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory的轻型直流输电系统模型,分析了基于同步d-q旋转坐标系下的电压源换流器的稳态数学模型和直流电压、有功功率和无功功率的控制策略,对系统在直流电压、有功功率及无功功率变化条件下的动态性能进行了仿真。仿真结果表明,该系统具有很好的动态响应能力和鲁棒性,可以稳定工作于2个电网之间,独立控制无功功率达到静态无功补偿的作用。

基于DIgSILENT软件的微电网动态仿真

基于DIgSILENT软件,介绍了分布式电源逆变器控制模块的仿真模型,并对由恒功率控制的微源和V/f控制的储能装置组成的微电网进行了联网转孤岛运行的仿真,结果表明该系统可以稳定工作于联网和孤岛模式,并能实现二者切换时的平滑过渡,提高了微电网供电可靠性.

电力系统仿真软件DIgSILENT简介

本文介绍了电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory的特点。根据软件自带的电力系统元件的模型库和简明的动态仿真语言DSL,用户在搭建电力系统模型时更为方便快捷,反映了该软件在大型电力系统仿真方面的优越性。

结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用

结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑.

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心的建设与应用

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心通过优秀科研项目转化以及与高新技术企业合作开发,建设了一批高质量的生物类虚拟仿真实验教学资源。多层次、多元化的资源为学生前沿科学知识学习、综合性科研训练和生物下游产业技术训练提供有利环境,有效地实现教学模式的转变以及学科交叉知识的学习和延伸。全天候开放共享虚拟仿真实验教学平台,实现虚拟仿真实验教学软件、实验标准化视频、教学课件和测试题库等线上教学资源的有机整合,满足随时随地实验教学需求,支持了一系列的混合式线上线下实验教学课程开展。生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心与国家级生物科学实验教学示范中心形成了“双中心”融合发展的创新人才培养实验教学体系,“虚实结合”的实验教学模式,提升了学生的综合科研能力与教师的业务水平,培养了满足社会需求的生物技术创新实践人才。

基于DEM-MBD耦合的液压挖掘机动力学仿真分析

在实际工况下,液压挖掘机工作装置受到的载荷较大且具有强时变性,因此工作装置各组成杆件及液压缸较易出现各种形式的失效。针对以上问题,选取某型号液压挖掘机作为研究对象,根据液压挖掘机工作装置实际挖掘物料工况,利用多体动力学软件ADAMS建立液压挖掘机虚拟样机模型并利用离散元软件EDEM建立物料模型。通过DEM-MBD耦合仿真分析方法,对液压挖掘机工作装置进行动力学仿真分析,主要获取挖掘物料过程中铲斗受力变化曲线、不同时刻铲斗受力云图,通过对其分析,能够获取铲斗在挖掘作业过程中受力变化情况,为铲斗的有限元分析、优化设计提供理论依据。

新工科背景下化工虚拟仿真实训中心建设

在新工科背景下虚拟仿真技术融合到化工实践教学中可以有效解决实践教学困难,淮北师范大学化工专业通过强化师资队伍、更新教学理念和探索过程性考核等举措不断深化虚拟仿真中心建设。虚拟仿真的引入有助于提高本科生的创新精神、工程能力和安全意识,满足化工行业需求的创新型技术人才,为提高本科教学质量提供有力保障。

钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程仿真计算

以钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程为对象,基于质量守恒、化学平衡、元素分配约束和指标约束等原理,构建钨矿配矿、磨矿、碱分解、脱磷、离子交换、除钼和蒸发结晶的热力学模型,进而根据各工序物料的迁移传递关系,应用MetCal软件平台,开发钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程仿真计算系统,并采用典型工况下的实际值对模型计算的可靠性进行实例验证。研究结果表明:碱分解浓料中WO_(3)和P质量分数计算值与实际值的相对误差分别为-5.755%和-12.195%,钨渣中WO3、P、Fe、Mn和Ca质量分数的相对误差分别为-2.026%、-5.439%、-14.819%、-14.971%和11.826%;脱磷后液中WO3和P质量分数的相对误差分别为5.513%和-7.692%,脱磷渣中WO_(3)、P和Ca质量分数的相对误差分别为-5.834%、3.337%和7.113%;除钼后液中WO3和Mo质量分数的相对误差分别为-1.627%和-9.375%,除钼渣中WO_(3)、Mo、S和Cu质量分数的相对误差分别为2.547%、-8.827%、8.686%和9.692%。

人工影响天气虚拟仿真实验及课程体系建设

在“人工影响天气”的相关课程教学中,构建虚拟仿真实验教学平台有助于学生深入理解基础理论知识,并对实际业务操作及催化方案设计、优化产生感性认识。虚拟仿真实验教学突破了室内教学时空及仪器设备昂贵的局限性,解决了自然界中不能对同一块云反复催化的实际困难,对云降水环境及人工催化过程高度重现,对理论教学体系及教学形式进行补充,完善了课程教学体系。此外,科技成果在教学和本科生科研创新活动的引入,进一步增强学生科技创新意识及学习兴趣,促进了科研创新型人才的培养。

无人空战指控建模仿真方法研究

针对当前无人空战仿真中,缺乏支持全流程作战指挥控制建模与仿真这一问题,结合当前无人空战仿真系统相关研究,系统梳理和研究指控模型构建方法,通过探索不同仿真层级不同类型的无人机指挥控制建模原理和方法,设计并且构建了一套适合指挥信息系统装备特点的指控模型仿真系统。通过进行符合预设约束的想定设定,对目标作战任务进行了效能评估和对比,可为无人空战相关指挥信息系统装备的论证、评估方式提供理论和现实指导。

银纳米线透明导电薄膜仿真研究现状

银纳米线薄膜作为新型柔性透明导电薄膜,具有导电性能好、透光率高、成本低和柔性良好等优点。本文从电学、力学和光学三个方面介绍了银纳米线薄膜的仿真原理、仿真工具及发展现状。目前,银纳米线薄膜的电学性能仿真已研究得比较完善,能够从微观到宏观尺度建立精确的模型,常用的节点主导假设(JDA)模型、多节点表示(MNR)模型能够较好地模拟、预测银纳米线薄膜的方阻。银纳米线薄膜力学仿真尚未能建立起完美的宏观模型,只能通过分子动力学方法等对单根或多根银纳米线之间的力学性能进行仿真模拟。银纳米线薄膜的光学性能的仿真主要依靠时域有限差分方法来模拟光与材料的相互作用,依靠该方法能够模拟少量银纳米线的光学性能,并且目前已有建立大型复杂银纳米线薄膜光学模型的尝试。此外,多物理场耦合且能够反映整个银纳米线薄膜的光-电-热-力综合性能的仿真模型仍未建立,未来研究者们还需于此继续深耕。

电厂锅炉实验虚拟仿真系统建设与应用

为开展能动专业核心课程“锅炉原理”的实验教学,校企合作开发了电厂锅炉实验虚拟仿真系统。基于两相流动与辐射对流传热原理构建的仿真系统,由风烟和汽水两大模型构成,严格遵守质量、能量、动量守恒方程。变负荷虚拟实验显示,随锅炉负荷增加,热效率降低、燃料耗量增加。根据辐射传热原理,结合火焰平均温度计算发现:只有炉膛出口烟温增加,才能保证炉膛传热负荷增加,继而抬升排烟温度,导致排烟热损失变大、锅炉热效率降低。锅炉原理实验虚拟仿真,可训练学生运用锅炉本体热力计算原理分析问题的思维,是落实创新能力培养的重要举措。