南方电网西电东送主网架PSCAD建模与调试

发布时间：2020-05-24 16:40

【摘要】：随着我国电力系统的高速发展,部分区域的电网的网架结构和稳定特性愈加复杂。以我国南方电网尤为典型,已形成了包括18条交直流线路、最大送电规模4750万千瓦的西电东送通道。由于现有基于机电暂态仿真软件BPA的模型难以反映系统的电磁暂态相关特性,无法对预想故障及情景精确仿真。因此,需要以南方电网西电东送主网架BPA模型为基础,在电磁暂态仿真软件PSCAD中进行相关模型搭建与调试研究,从而更好地研究南方电网的动态特性及稳定条件,提高电网的安全稳定性。本文首先以南方电网2016年夏大运行方式网络中的典型设备在BPA仿真软件中的模型及参数为基础,对BPA和PSCAD各主要元件模型及具体参数设置进行对比介绍,说明了BPA与PSCAD模型转换的可行性。PSCAD现有元件库中缺少南方电网2016年夏大运行方式网络中所使用的各种类型的励磁系统、PSS、原动机及其调速系统模型,且现有模型无法进行替代。针对这一问题,首先基于PSCAD/EMTDC程序结构,对各种自定义建模形式进行比较分析,结合发电机控制系统特点,采用功能块与自定义元件程序体结合的方式进行自定义建模,克服了单一建模形式的缺陷,最大化兼顾了运算速度与可维护性;随后,以各种控制器数学模型为基础,结合平台特性,在PSCAD中搭建对应的励磁系统、PSS、原动机及其调速系统,并将其封装成为可直接调用的库文件;最后,在测试系统中测试其各项动态性能指标,并通过IEEE 39节点系统算例验证其稳态及动态性能。仿真结果表明,所开发的自定义模型能精确仿真控制系统功能及特性,可以应用于大规模电力系统电磁暂态仿真。在此基础上,针对等值简化后得到的南方电网2016年夏大运行方式西电东送主网架BPA模型,搭建与其对应的PSCAD模型。为提高建模效率,减少调试时间,对全网进行分区处理,对各分区分别进行建模调试,随后合并各分区,统一运行调试全网。以部分分区为例,详细对比分析了PSCAD模型与BPA模型的稳态潮流和暂态特性。仿真结果验证了建模方法的有效性及所建立模型的准确性。
【图文】：

选择直接连接(LocalConnection)时的架空线路

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【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM732

【参考文献】

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本文编号：2678686