模块化电力系统仿真模型研究与开发

发布时间：2017-08-16 03:28

  本文关键词：模块化电力系统仿真模型研究与开发

  更多相关文章： 数学模型 模块化 算法 仿真模型 BLINK

【摘要】：电力系统数字仿真是计算机科学、计算数学、控制理论和电力专业应用技术等综合的学科，其实质是通过数学模型来研究系统在规定时间内的工作特征，即用模型来研究系统。电力系统仿真属于连续系统仿真(时间域的动态过程仿真)，所以数学模型通常包括元件的动态描述和电路的数学描述，也就是说数学模型主要由微分方程与网络方程组成。建模的任务除了推导出精细的数学模型外，还要根据仿真目的选定各元件模型的形式、规模以及相互间的联系。建立模型是为仿真服务的，模型可以考虑得很精细，但在相应的仿真应用中，计算量也相应提高，有时甚至很难实现，所以根据仿真目的进行建模假设和模型简化是一项很重要的工作。 本文对电力系统仿真模型的模块化研究与开发主要 太原理工大学硕士学位论文 包括建立数学模型、实现数学模型的算法化、建立模块 化仿真模型和根据仿真目的进行仿真试验或培训等。 建立电力系统数学模型的任务是根据系统仿真目的 和系统原型与模型的数学相似原则来构造模型的数学描 述。本文主要研究的数学模型包括，发电机系统、原动 机系统、系统网络与故障、静态和动态负荷、潮流计算。 在建立数学模型的过程中，充分考虑到数学模型的适用 与简化条件，确定数学模型的规模;对于由若干子系统 组成的系统，尽量保证整个系统数学模型的统一性，例 如系统的统一坐标系;对系统模型有明确逻辑关系的数 学描述，做到灵活性与扩充性的统一;对各个数学模型 的建立有利于计算机算法的实现。 实现数学模型的算法化是根据仿真目的选择相应的 数学模型和计算机语言，，从而实现模型的算法。在算法 实现过程中，选择数值稳定性高、误差可以控制、计算 工作量少和尽可能节省内存空间的算法。 建立模块化仿真模型时，本文通过模型算法的模块 化平台一仿真支撑系统BLINK，把算法进行单独的模块 太原理工大学硕士学位论文 化处理，通过算法来构造仿真模块，实现模块的搭建和 组合。 本文通过建立电力系统数学模型和模型算法，运用 BLINK仿真支撑系统进行模型算法的模块化处理方法， 可以提高仿真模型的开发速度，可为模型在仿真的进一 步应用打下良好的基础。最后，本文运用所建立的电力 系统仿真模型，对一个实际的电力系统进行了动态仿真， 通过仿真结果也可看出对系统模型的模块化处理可以加 快模型仿真的速度和效率，这也将成为大规模电力系统 仿真的实现途径。
【关键词】：数学模型 模块化 算法 仿真模型 BLINK
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TM743
【目录】：

• 目录9-14
• 符号说明14-17
• 第一章 绪论17-26
• 1.1 课题研究的背景和意义17-21
• 1.2 本文的主要研究内容21-26
• 第二章 发电机系统模型与算法26-49
• 2.1 发电机系统数学模型26-40
• 2.1.1 同步发电机电压磁链方程27-29
• 2.1.2 同步发电机转子方程29-30
• 2.1.3 同步发电机的输出功率和电磁转矩30-31
• 2.1.4 同步发电机实用模型31-36
• 2.1.5 发电机励磁调节系统数学模型36-40
• 2.2 发电机数学模型仿真算法40-48
• 2.2.1 发电机数学模型基本解法40-43
• 2.2.2 发电机数学模型仿真算法43-45
• 2.2.3 发电机励磁调节系统仿真算法45-48
• 2.3 本章小结48-49
• 第三章 原动机系统模型与算法49-63
• 3.1 原动机系统数学模型49-60
• 3.1.1 汽轮机数学模型50-53
• 3.1.2 水轮机数学模型53-55
• 3.1.3 水轮机调速系统数学模型55-57
• 3.1.4 汽轮机调速系统数学模型57-60
• 3.2 调速系统仿真算法60-62
• 3.3 本章小结62-63
• 第四章 电力系统网络和故障模型63-78
• 4.1 电力系统输电线路数学模型63-67
• 4.1.1 abc相坐标准稳态模型63-65
• 4.1.2 对称分量准稳态模型65-67
• 4.2 电力系统变压器模型67-69
• 4.3 电力系统网络和故障数学模型69-76
• 4.3.1 电力系统网络数学模型69-70
• 4.3.2 电力系统故障数学模型70-76
• 4.4 本章小结76-78
• 第五章 电力系统负荷模型辨识与算法78-94
• 5.1 电力系统负荷数学模型78-89
• 5.1.1 静态负荷数学模型79-81
• 5.1.2 动态负荷数学模型81-89
• 5.2 电力系统负荷模型辨识算法89-93
• 5.2.1 静态负荷模型辨识算法89-91
• 5.2.2 动态负荷模型辨识与算法91-93
• 5.3 本章小结93-94
• 第六章 电力系统潮流计算模型与算法94-111
• 6.1 潮流计算数学模型94-99
• 6.1.1 系统基本潮流方程94-96
• 6.1.2 考虑节点类型的系统潮流方程96-99
• 6.2 电力系统潮流模型基本算法99-103
• 6.2.1 高斯迭代法潮流计算模型99-100
• 6.2.2 牛顿-拉夫逊法潮流计算模型100-103
• 6.3 电力系统潮流模型动态算法103-110
• 6.3.1 电力网络节点分配系数104-105
• 6.3.2 电力网络非平衡节点偏差方程105-106
• 6.3.3 电力网络平衡节点有功功率偏差方程106-107
• 6.3.4 系统网损修正量107-108
• 6.3.5 节点电压相位和幅值修正量108-110
• 6.4 本章小结110-111
• 第七章 电力系统模型算法的模块化111-126
• 7.1 BLINK系统技术概述及特点111-114
• 7.1.1 BLINK系统技术概述111-113
• 7.1.2 BLINK系统的特点113-114
• 7.2 BLINK系统组成114-115
• 7.2.1 BLINK系统相关硬件结构114-115
• 7.2.2 BLINK系统相关软件结构115
• 7.3 BLINK系统建模方法115-120
• 7.3.1 模块化建模原理115-117
• 7.3.2 模块化建模方法117-118
• 7.3.3 模块组成118-120
• 7.4 仿真模型算法120-121
• 7.4.1 算法组成120
• 7.4.2 算法规则120-121
• 7.5 动态仿真实例121-125
• 7.5.1 动态仿真模型及流程121-123
• 7.5.2 仿真实例123-125
• 7.6 小结125-126
• 第八章 总结和展望126-128
• 参考文献128-131
• 附录131-138
• 1 动态仿真系统部分原始数据131-133
• 2 动态仿真模型部分子程序133-135
• 3 动态仿真部分结果输出135-138
• 致谢138-139
• 攻读学位期间发表的学术论文目录139

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