图形化电磁暂态仿真软件EMTP-RV及其应用

为在电力行业中推广基于Windows平台的新一代图形化电磁暂态仿真工具EMTP-RV(Restructured Version),以便能高效研究电力系统及装置的动态行为,详细说明了该软件包的3个组成部分:EMTP-RV核心计算引擎、EMTP Works图形化编辑界面和ScopeView可视化数据处理程序;描述了其主要元器件模型的基本功能;通过对1台35kV、100MVA静止无功补偿器(SVC)三相阀组动态开关过程的建模和仿真,演示了EMTP-RV的友好界面和强大功能。结果表明,EMTP-RV有效简化了电力系统中暂态过程的研究工作,为复杂电力系统的仿真提供了有力支持。

用于保护校验的电磁暂态仿真软件

为实现电力系统继电保护的仿真校验 ,开发了电力系统故障暂态仿真 ADCMX软件包。该软件由系统等值模块、故障仿真模块、数据库和图形操作模块、保护仿真接口模块构成。文中应用了面向对象编程技术 ( OOP) ,不仅提高了软件的模块性和可重用性 ,而且实现了仿真模型的自适应变换以及步距的自适应控制 ,适用于较长时间的复杂故障暂态仿真。还根据 IEEE标准的暂态数据交换通用格式 ( COMTRADE) ,在考虑互感器暂态的基础上形成了与继电保护仿真器的接口 。

电力系统电磁暂态仿真软件

随着电力系统的发展、计算机的普及和计算能力的不断提高,电力系统仿真为电力系统的规划、运行和控制提供了有效工具.就电力系统经常使用的离线电磁暂态仿真软件的历史、结构、功能和特点作一些介绍,并对其发展前景加以展望.

采用面向对象方法开发用于电磁暂态及电力电子仿真程序的图形输出软件

电力系统电磁暂态及电力电子仿真程序 (ElectroMagnet Transients and Power Electronics Program ,EMTPE)是用于电力与电力电子装置的科研、设计和运行的电磁暂态分析工具。作为该工具的组成部分 ,要求与EMTPE计算程序配套的图形输出程序提供直观快捷的计算结果处理、显示和分析功能 ,以图形方式显示各种类型输出变量随时间或频率变化的波形和曲线 ,并具备数值分析及图形后处理等多项功能。为满足这些功能要求并结合实际工程需要 ,作者采用可视化面向对象技术 ,在 Windows9x/ NT操作系统平台上开发了基于 Microsoft Visual C++5 .0的EMTPE通用图形输出软件 (Plotting Transient Curve,PTC)。在此简述 PTC1.0软件的设计与实现要点 。

微机化保护测试装置中复杂系统暂态仿真软件的研究

本文详细介绍了在第二代高性能微机化继电保护测试装置中，利用电力系统电磁暂态程序（ＥＭＴＰ）的计算结果，实现对复杂电力系统暂态过程进行仿真的软件编制的基本思路及特点，在该软件支持下的测试装置具有高仿真能力和高仿真精度，经实际应用，收到了满意的效果。

电力电子化电力系统随机电磁暂态仿真算法

为了准确高效地反映电力电子化电力系统在参数随机迁移扰动下的运行特性,该文首先分析了基于随机微分方程的电力系统随机动态模型和数值计算方法的基本特点和限制性,并从基本电气元件出发,建立了适用于电磁暂态仿真的参数随机迁移元件动态伴随电路模型。然后,以电阻–电感串联支路为例,解析推导了动态伴随电路模型的数值稳定性特征,进而针对电力电子化电力系统的仿真需求,设计了随机电磁暂态仿真的算法主流程。最后,采用RLC简单电路和三相两电平VSC电路,通过对比EMTP(electromagnetic transients program)确定性仿真和蒙特卡罗多轨迹仿真结果,验证动态伴随电路模型和所提随机电磁暂态仿真算法的正确性与有效性,且对EMTP算法框架直接兼容。

双馈风机的电磁暂态平均化建模和快速仿真

为了精确、快速地模拟大量风电机组并网后的暂态响应,需要研究双馈风机的快速电磁暂态仿真模型和方法。在脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变流器的分段平均化模型和改进电磁暂态仿真(electromagnetic transient simulation program,EMTP)算法的基础上,提出了双馈风机的电磁暂态平均化建模方法。利用平均化建模方法,将风机中的时变子系统转化为分段定常子系统,从而避免了频繁修正系统的导纳矩阵,并可采用较大的积分步长。测试结果表明,快速仿真模型和方法可以在保证仿真结果正确性的前提下,大幅提高仿真效率。

电力系统机电/电磁暂态仿真数据转换系统

针对目前电力系统机电暂态仿真与电磁暂态仿真各自相对独立的现状,从电力系统机电暂态/电磁暂态转换仿真的需求出发,提出并编程实现了一种基于PSS/E和EMTP软件的电力系统机电/电磁暂态仿真转换系统,该系统可以直接将机电暂态仿真数据转换为电磁暂态仿真数据,为机电暂态与电磁暂态两种原本相对独立的仿真搭起了桥梁。并以实际上海电网为例,结果表明该系统能准确地实现电力系统机电暂态仿真到电磁暂态仿真数据的成功转换。

图形用户界面/电磁暂态软件在继电保护中应用

简单介绍了图形用户界面/电磁暂态(PSCAD/EMTDC)仿真软件的主要应用和元件模型,阐述了PSCAD/EMTDC中继电保护元件库及其使用方法,利用PSCAD/EMTDC进行了电力系统继电保护系统的建模和实例仿真,取得了良好的仿真效果。实践证明PSCAD/EMTDC的应用,对电力系统继电保护的科研和生产具有很好的辅助作用。

基于时域有限元的特快速暂态过电压仿真新方法

提出了一种基于时域有限元(TDFEM)的特快速暂态过电压(VFTO)仿真计算方法。针对传输线电报方程,首先对其进行空间上的离散和插值,并采用点匹配有限元法构造有限元方程,然后采用时间步积分法对电报方程进行时间上的积分和离散,最终得到传输母线暂态响应的迭代公式。针对集中参数元件,将其看作一个单位有限元进行处理,根据相应的电压电流约束关系得到了对应的迭代公式。通过与国际上认可的电磁暂态计算软件EMTP的计算结果进行对比,验证了本文方法的正确性。与EMTP的计算方法相比,本文提出方法的优势是可以获得传输线沿线所有点的电压和电流离散值,并可以考虑母线残余电荷电压的分布特性。

基于ATP-EMTP的线路避雷器仿真研究

安装线路避雷器后,传统的各防雷性能参数计算方法失效,对线路防雷的分析产生极大的影响。利用电力系统电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)对安装线路避雷器后的耐雷水平和分流系数进行仿真计算,可有效提高对线路的安全保护,其计算便捷,结果准确。重点介绍了计算方法和计算过程。

Simulink在瞬变电磁场暂态过程分析中的应用

为了研究瞬变电磁场分布变化规律,在理论上推导了不同阻尼状态下的瞬变电磁暂态响应方程,并采用Simulink对瞬变电磁场暂态过程进行模拟仿真,设计开发了激励电流、发射回线、地质异常体、接收回线等效电路模块和互感关系模块;系统研究了电感、分布电容和电阻对发射和接收回线等效电路的影响。结果表明:发射回线的阻尼状态决定了瞬变电磁场激励波形特点,接收回线的阻尼状态则直接影响瞬变电磁场的衰减特征和观测质量。电路仿真结果对于抑制非地质因素的影响和指导瞬变电磁观测系统设计具有重要意义。

电力系统潮流与EMTP间的等值与软件设计

目前，ＥＭＴＰ在电力系统电磁暂态仿真计算方面得到了广泛的应用，而许多电磁暂态仿真计算是在系统潮流计算的基础上进行的。文章研究电力系统潮流与ＥＭＴＰ之间的等值问题与软件设计方法，达到目前国内外普遍采用的电磁暂态计算程序ＥＭＴＰ的初始数据自动生成的目的。

海外电力工程中仿真分析软件的选择和应用

为满足海外电力工程项目中日益迫切的仿真计算需求,借鉴海外电力工程项目建设中的经验,根据电力系统的动态过程作用时间长短,从电磁暂态和机电暂态两大角度,对认可度和适用性较高的PSS/E、Power Factory、EMTP-RV和ETAP等4款电力系统仿真软件的技术特点进行了介绍,对软件的功能特性和适用范围进行了比较和分析。分析结果表明:应根据电力系统分析角度的不同来选择适宜的仿真计算软件。研究成果可为中国企业在“一带一路”海外电力工程建设中选择电力系统仿真分析软件提供参考和借鉴。

基于Matlab/Simulink的高压输电线路故障定位的仿真研究

简要介绍了电磁暂态程序(Electromagnetic Transients Program,EMTP)和Matlab的特点,建立了基于Matlab仿真技术的高压输电线路模型,根据该模型,利用Simulink数学模块实现了对双端电气量输电线路准确故障定位的数字仿真。结果表明,所建立模型简单、方便,与EMTP仿真相比,利用Matlab进行仿真同样具有较高精度,满足工程实际要求。

太阳能电池的仿真模型设计和输出特性研究

在考虑了光照强度和电池温度2种因素对太阳能电池技术参数和输出特性影响的基础上,采用了太阳能电池的实用化数学模型,在电力系统电磁暂态软件平台EMTP/ATP上利用MODELS语言和TACS功能搭建了太阳能电池的通用仿真模型。该模型的功能主要是通过改变短路电流,开路电压,最大功率点电流、电压等太阳能电池板的技术参数,研究不同型号太阳能电池板的伏安特性和功率特性。并针对3组不同光照强度和电池温度,对太阳能电池板的伏安特性和功率特性进行了仿真研究。研究结果表明:随着光照强度的减小,太阳能电池板的最大输出功率也减小;随着电池温度的减小,太阳能电池板的最大输出功率呈上升态势。

基于EMTP的OPGW短路电流计算

光纤架空复合地线(OPGW)中故障电流的计算是其设计选型中的一项重要工作,针对OPGW工程计算中常遇见的两个问题所带来的计算误差:忽略经变压器中性点通过变压器线圈流向导线的电流及忽略导线系统与地线系统的互阻抗,提出一种基于EMTP软件的电磁暂态计算方法。该方法可以有效地解决上述问题,准确度较高。

PSASP静态网络等值在ATP-EMTP中的应用

通过2个计算实例对电力系统综合仿真程序(PSASP)等值算法的功能和等值结果进行计算说明和应用介绍。根据等值结果在ATP-EMTP程序中建立了2个实例等值网络模型,并进行了稳态计算。在分析了PSASP程序和ATP-EMTP程序的稳态计算结果后,得出PSASP程序的静态等值模型可应用在ATP-EMTP程序中作为电磁暂态仿真的基础模型,并且提出了ATP-EMTP程序使用PSASP程序静态等值模型时应注意的问题。

基于ATP-EMTP的接地网电流注入点腐蚀性能研究

为了分析接地网电流注入点腐蚀后的性能,建立了一种接地网不等电位模型。利用节点电压方程和导体之间互阻抗的关系,形成ATP-EMTP仿真等效电路。通过对接地网电流注入点处导体腐蚀断线情况下地表电位分布的仿真计算,可以看出电流注入点附近的地电位升变得很高,而且斜率很大,增加了跨步电压的危险和多点接地设备受损的可能。研究表明,接地网应重点加强电流注入点附近的强度和抗腐蚀性能。

基于PSCAD的±800 kV特高压直流输电仿真模型分析

以糯扎渡—鹤山±800 kV特高压直流输电系统为研究对象,利用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件(power system computer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC),建立交流系统、换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流平波电抗器、直流输电线路的仿真模型,并在这个仿真平台上进行单极、双极全压仿真模拟分析,仿真结果表明所建模型较准确地模拟糯扎渡—鹤山特高压直流输电系统,可以作为研究特高压直流输电系统的有效工具。