含电力电子器件的电力系统电磁暂态仿真算法研究

发布时间：2017-07-05 22:01

  本文关键词：含电力电子器件的电力系统电磁暂态仿真算法研究

  更多相关文章： 电磁暂态 权重数值积分 重新初始化 重新同步化 多重开关

【摘要】：随着电力电子装置越来越多的应用到电力系统中,电力电子开关引起的高频次系统拓扑突变对电磁暂态仿真提出了新挑战,为此,本文新设计了一种用来处理电力电子开关动作的插值算法。在全局隐式梯形积分法条件下,该算法在开关动作点通过线性插值计算系统变量,并利用后向欧拉法对系统进行重新初始化,而后根据插值点在当步仿真步长的位置,利用权重法数值积分,灵活改变积分步长,快速积分至仿真整步时间点,对仿真进行再同步。本文阐述了传统电磁暂态仿真(EMTP)程序的基本计算流程,详细分析了在系统中引入电力电子装置后,开关动作可能会出现的数值计算问题的原因。文中给出了在含有电力电子装置的条件下,EMTP仿真程序的开关处理流程图。本文的工作使用Matlab M文件平台进行编程验证。通过与成熟的电力系统数字仿真软件进行对比,本文所提算法可以很好解决电力电子开关动作所可能引起的数值计算问题,并在保证精度的前提下,降低了计算负担,提高了程序效率。算例的计算结果证明了本文所提算法具有较高适应性和有效性。
【关键词】：电磁暂态 权重数值积分 重新初始化 重新同步化 多重开关
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM743
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 本文研究背景11
• 1.2 电力系统电磁暂态仿真研究概述11-14
• 1.2.1 电磁暂态现象的研究意义11-12
• 1.2.2 电磁暂态数字仿真技术的研究意义12-13
• 1.2.3 电磁暂态仿真技术研究现状13-14
• 1.3 本文的主要工作14-16
• 第2章 电磁暂态仿真程序（EMTP）基本框架16-27
• 2.1 电磁暂态仿真数值积分方法16-18
• 2.2 元件差分化建模18-22
• 2.2.1 基本元件18-21
• 2.2.2 组合元件21
• 2.2.3 交流电压源21-22
• 2.3 EMTP程序算法主流程22-26
• 2.3.1 网络方程的形成22-23
• 2.3.2 网络求解方法23-25
• 2.3.3 EMTP程序算法主流程25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 电力电子装置开关动作的处理27-49
• 3.1 电力电子装置的建模方法27-30
• 3.1.1 拓扑建模法28
• 3.1.2 基于外特性的输出建模法28-30
• 3.2 电力电子装置仿真算法设计的基本问题30-41
• 3.2.1 数值积分的选择30-32
• 3.2.2 开关动作与插值技术32-35
• 3.2.3 重新初始化过程35-37
• 3.2.4 重新同步化过程37-41
• 3.3 基于权重数值积分的改进插值算法设计41-47
• 3.3.1 算法流程设计41-44
• 3.3.2 算法理论分析44-45
• 3.3.3 算法流程图45-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第4章 算例仿真验证与分析49-64
• 4.1 开关动作的数值问题49-53
• 4.1.1 数值振荡与非特征谐波49-51
• 4.1.2 仿真初始化问题51-53
• 4.2 改进插值算法算例分析53-63
• 4.2.1 基本拓扑53-59
• 4.2.2 系统算例59-63
• 4.3 本章小结63-64
• 第5章 总结与展望64-66
• 5.1 总结64
• 5.2 展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文71-73

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本文编号：523720