机电与电磁暂态建模与模型验证试验项目
电厂发电机励磁系统建模试验方案
**电厂#4发电机励磁系统建模和参数测试试验方案批准：审核：编写：**电厂2004年9月8日目录一总则 (1)1 概述 (1)2 试验目的 (1)3 试验原理方法 (1)4 试验仪器 (2)5 安全注意事项 (2)6 组织措施 (2)二试验项目 (3)1 空载频域法试验 (3)2 空载时域法（阶跃响应）试验 (4)3 解除试验接线 (4)附表：需要提供的发电机励磁系统有关参数表 (5)一总则1 概述**电厂4号机为容量100MW的汽轮发电机组，励磁系统为交流励磁机励磁方式，采用**厂生产的微机WKLT-05型自动励磁调节器。
根据省公司纪总[2002]25号《**省发电机励磁系统建模和参数测试工作会议纪要》的要求，需进行发电机励磁系统模型建立和参数测试工作，特编制此测试方案。
2 试验目的开展励磁系统建模和参数测试工作对电网安全稳定运行和各发电企业安全经济发供电都具有重要意义，也是**电网与华东联网后，联合电网运行管理的一项重要工作。
发电机励磁系统对电力系统的电压控制和稳定控制具有重要的作用，对电力系统的动态过程影响大。
在电力系统分析工作中广泛应用发电机励磁系统数学模型，励磁系统（包括PSS）的数学模型是对发电机励磁系统物理过程的数学描述，作为电力系统机电暂态过程数学模型的重要组成部分，必须比较精确地模拟，才能为合理安排系统和电厂的运行方式、布置安全措施提供较为精确的仿真依据，从而充分利用各发电厂的发电能力，满足大功率向华东送电的需要。
根据省公司的检修计划，在**电厂选4号机检修完成前后，进行该发电机励磁系统模型和参数测试的现场试验。
试验时间约为8小时3 试验原理方法3.1 原理方法一（频域分析法）将发电机励磁系统及其各环节视为单输入－单输出系统，在A VR 的输入端注入由0.1～12Hz的伪随机小幅信号（HP35670A动态信号分析仪或其他装置输出的）产生的小幅伪随机干扰，用HP35670A仪器同时测量单输入－单输出环节的两端的随机摆动信号，由HP35670A仪器分析出频谱特性图，再的拟合出该环节的传递函数，即可以得出发电机励磁系统及其各环节的模型参数。
电力系统电磁暂态仿真流程与算例
电力系统电磁暂态仿真流程与算例电力系统的电磁暂态仿真是一种重要的工程分析工具，它可以帮助工程师们预测电力系统在各种故障情况下的电磁暂态响应。
本文将介绍电磁暂态仿真的基本流程，并通过一个算例来展示其在电力系统中的应用。
电磁暂态仿真的流程通常包括以下几个步骤：1. 建立模型，首先需要建立电力系统的数学模型，包括发电机、变压器、线路、负载等元件的参数和连接关系。
这一步通常使用电力系统仿真软件完成，如PSCAD、EMTP等。
2. 定义故障，在仿真中，需要定义不同类型的故障，如短路、接地故障等。
这些故障会导致电力系统的电磁暂态响应发生变化。
3. 运行仿真，在建立模型和定义故障后，可以运行电磁暂态仿真，观察电力系统在不同故障情况下的电压、电流、功率等参数的变化。
4. 分析结果，最后，需要对仿真结果进行分析，评估电力系统在不同故障情况下的电磁暂态响应，找出潜在的问题并提出改进方案。
下面我们通过一个算例来展示电磁暂态仿真的应用。
假设有一个简单的电力系统，包括一个发电机、一条输电线路和一个负载。
我们将在负载端引入一个短路故障，并通过电磁暂态仿真来分析系统的响应。
首先，我们建立电力系统的数学模型，并定义负载端的短路故障。
然后，我们运行电磁暂态仿真，并观察系统在故障发生后的电压、电流波形。
最后，我们对仿真结果进行分析，评估系统的稳定性和保护措施的有效性。
通过这个算例，我们可以看到电磁暂态仿真在电力系统中的重要作用，它可以帮助工程师们更好地理解系统的电磁暂态特性，预测系统在故障情况下的响应，并提出相应的改进方案，从而确保电力系统的安全稳定运行。
机电电力系统暂态数字仿真研究
机电电力系统暂态数字仿真研究摘要：电力系统机电暂态混合实时仿真是近年来电力系统数字仿真研究领域的前段课题。
基于RTDS实现混合实时仿真是一种新的方法和挑战。
作为其重要的子课题之一，有必要在RTDS下建立实时机电暂态仿真模型。
本文首先研究了机电暂态仿真的基本原理和计算流程，分析了电力系统中各元件的数学模型，在此基础上重点研究了RTDS仿真环境的功能特点，阐述了自定义模型仿真时所受到的实时性和内存容量上的限制，通过运用包括多线程技术、Gauss网络化简等方法建立了基于RTDS的机电暂态仿真模型，并通过算例的对比分析验证了其正确性。
为机电暂态混合实时仿真的进一步深入研究奠定了坚实的基础。
关键词：机电暂态仿真实时性物理装置电力系统计算流程0 引言电力系统仿真是系统仿真的一个分支，即根据原始电力系统建立相应模型，并进行计算和实验，研究电力系统在特定时间内的动态行为和运行特性f21。
电力系统的科学研究和试验从来都离不开系统仿真技术。
某种意义上，电力系统仿真的技术水平代表了电力系统科学的研究水平。
电力系统仿真是现代电力科学与电力工程领域研究的必要手段和重要分支。
根据数字仿真模型物理量变化时间与实际系统物理量变化时间之间的比例关系分为实时仿真与非实时仿真两大类。
电力系统实时仿真还需具备如下特性，即能实时模拟电力系统各类过程，并能接入实际物理基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAA02A17)。
1 机电暂态仿真软件按照仿真工具和发展阶段的不同，电力系统实时仿真一般分为物理仿真、数字仿真和数字物理混合仿真。
非实时仿真和实时仿真互为补充，结合运用可以比较全面和经济地实施电力工程项目的设计和测试等工作，本文将研究实时机电暂态计算程序在PC机上实现大规模交直流输电系统的超实时计算，这将使利用PC 机进行大电力系统实时仿真具备了可能。
[1]本文还将研制基于机电暂态仿真的实时仿真系统，并对其正确性与实时性进行仿真验证。
电力系统电磁暂态仿真与评估
电力系统电磁暂态仿真与评估电力系统的稳定运行对于现代社会的发展至关重要。
在实际操作中，电力系统会经历各种电磁暂态现象，如短路、开关操作等。
电磁暂态仿真与评估的目的是通过数值模拟和分析，预测和评估电力系统在各种暂态事件发生时的响应和稳定性能。
本文将重点介绍电力系统电磁暂态仿真与评估的相关内容。
一、电磁暂态仿真的意义电磁暂态仿真是指通过数值模拟和计算，预测电力系统在电磁暂态事件发生时的电气行为和特性。
通过仿真可以提前发现系统的潜在问题，优化设计和运行参数，确保系统的可靠性和稳定性。
首先，电磁暂态仿真能够帮助设计人员识别电力系统的敏感元件和关键节点。
通过对系统的各种电磁暂态情况进行仿真，可以准确地找出系统中的薄弱环节，并针对性地采取措施进行改善和优化。
这对于电力系统的可靠性和稳定性至关重要。
其次，电磁暂态仿真还可以评估系统在各种异常情况下的响应和稳定性。
例如，当系统发生短路故障时，通过仿真可以预测系统中电压、电流等参数的变化情况，为运维人员提供决策依据，避免事故发生。
此外，仿真还可以帮助评估电力系统对外界干扰的抗扰能力，为系统的抗干扰能力提供参考。
最后，电磁暂态仿真还能够为电网规划和运维提供重要的支持。
通过仿真可以模拟系统的运行情况，预测系统在负载变化、电力交换等情况下的稳定性和可靠性，为电网规划和运维提供科学依据。
二、电磁暂态仿真方法电磁暂态仿真可以采用多种方法，如潮流计算、电磁暂态过程模拟、蒙特卡洛方法等。
潮流计算是电力系统仿真的基础，可以用于分析系统的稳态工作状态。
通过潮流计算可以获得系统中各个节点的电压、电流、功率等参数，为后续的暂态仿真提供输入数据。
电磁暂态过程模拟是电磁暂态仿真的核心方法，它通过建立系统的数学模型和求解相应的微分方程，模拟系统在各种电磁暂态事件下的响应情况。
常用的电磁暂态模型包括传输线模型、发电机模型、变压器模型等。
通过对这些模型的仿真，可以获得系统在电磁暂态事件发生时的电压、电流、故障电流等参数。
电力系统电磁暂态仿真与分析技术研究
电力系统电磁暂态仿真与分析技术研究电力系统是现代社会运转的重要基础设施之一，而电磁暂态是电力系统中不可忽视的重要问题之一。
电磁暂态是指电力系统中由于突发故障、开关操作或其他原因所引起的瞬时电流和电压的变化，这会对电力设备和电力系统产生巨大的挑战。
电力系统电磁暂态仿真与分析技术的研究旨在探索如何有效地分析和解决电磁暂态问题，提升电力系统的稳定性、可靠性和安全性。
本文将深入探讨电力系统电磁暂态仿真与分析技术的研究现状和未来发展方向。
首先，电力系统电磁暂态仿真技术是研究电力系统电磁暂态问题的重要手段之一。
仿真技术可以对电磁暂态进行数字模拟，以便帮助研究人员更好地理解和分析电磁暂态问题。
电力系统电磁暂态仿真技术主要包括建立电力系统模型、选择合适的仿真方法和算法以及验证仿真结果的准确性等方面。
近年来，随着计算机硬件和软件的不断发展，电力系统电磁暂态仿真技术得到了快速的发展，为电力系统的运行和维护提供了重要的参考依据。
其次，电力系统电磁暂态分析技术是电磁暂态仿真技术的重要应用领域之一。
电磁暂态分析技术主要通过分析电磁暂态过程中的电流和电压波形，评估电力设备和电力系统的性能和可靠性。
电力系统电磁暂态分析技术一般包括建立正确的电力系统模型、选择合适的分析方法和工具、进行仿真计算和结果分析等步骤。
通过电磁暂态分析，研究人员可以了解电力系统中暂态过程中出现的过电压、过电流等问题，预测电力设备的损坏情况并提出相应的改进措施。
另外，电力系统电磁暂态仿真与分析技术在电力系统规划和设计中也起着重要的作用。
电力系统的规划和设计是保障电力系统安全运行的重要环节，而电磁暂态问题也必须在规划和设计阶段加以考虑。
电力系统规划和设计中常用的仿真和分析软件包括POWERFACTORY、PSCAD/EMTDC等，它们能够模拟电力系统中各种电磁暂态问题，并且能够输出仿真结果以供评估和决策。
除了以上提到的仿真和分析技术，近年来，电力系统电磁暂态仿真与分析技术还涌现出一些新的研究方向和技术。
电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真
实现混合仿真需要解决如下两个问题 （续）
关于交接变量的计算：对于机电暂态仿真部分， 电磁暂态仿真部分对其的作用可以用在交接母线 处的时变注入功率来表示；而对于电磁暂态仿真 部分，机电暂态仿真部分可采用耦合的Thevenin或 Norton等值电路。
机电暂态 仿真步长
0
T1
T2
T3
T4 时间
时间 电磁暂态仿真步长
第2章
混合仿真的原理
机电暂态仿真部分
电磁暂态仿真部分
交流系统
交流系统
直流系统
图2-1 交直流电力系统混合仿真简单示意图
实现混合仿真需要解决如下两个问题
实现混合仿真需要解决如下两个问题：（1）交接 母线的选择；（2）交接变量的计算。 关于交接母线的选择：为了使电磁暂态仿真部分 尽量小，交接母线的选择应尽量靠近直流输电系 统，但原理上需要满足如下 2 个条件：（ 1 ）对应 模拟的故障方式，交接母线处的电压不对称已比 较小，采用正序基波相量不至于引起较大误差； （2）对应模拟的故障方式，交接母线处的电压畸 变已可忽略，，能够在任何工况下准确模拟直流输电系统 及其控制器行为的仿真方法只有电磁暂态仿真， 而对于大规模交直流电力系统的稳定性分析，采 用电磁暂态仿真是不现实的。 一种可行的方法是将机电暂态仿真和电磁暂态仿 真结合起来，将大系统中与直流输电系统密切相 关的部分用电磁暂态仿真方法进行仿真，而系统 中的其余极大部分仍用机电暂态仿真，即采用所 谓的混合仿真方法，这样就能比较满意地解决大 规模交直流电力系统的暂态稳定分析问题。
电力系统机电暂态和电磁暂 态混合仿真
徐 政 浙江大学 2008年3月
内容提要
1、问题的提出 2、混合仿真的原理
第1章
问题的提出
模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法研究
模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法研究一、本文概述随着可再生能源的大规模接入和电网结构的日益复杂，模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）作为一种先进的电力电子装置，在高压直流输电（High-Voltage Direct Current, HVDC）、灵活交流输电系统（Flexible AC Transmission Systems, FACTS）等领域得到了广泛应用。
MMC的电磁暂态特性对于电力系统的稳定运行和故障分析至关重要。
开展模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法的研究，对于提高电力系统的安全性和经济性具有重要意义。
本文旨在探讨模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法，通过对MMC的基本结构和工作原理进行分析，结合现有建模方法的优缺点，提出一种更为高效、准确的建模策略。
本文首先介绍MMC的基本结构和工作原理，然后分析现有建模方法的主要问题和局限性，接着详细阐述本文提出的高效建模方法，并通过仿真实验验证该方法的准确性和有效性。
本文还将对高效建模方法在实际工程中的应用前景进行讨论和展望。
通过本文的研究，希望能够为模块化多电平换流器的电磁暂态建模提供一种新的高效方法，为电力系统的稳定运行和故障分析提供有力支持，同时也为相关领域的研究提供参考和借鉴。
二、模块化多电平换流器基本理论模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）是一种先进的电力电子变换器拓扑，特别适用于高压大功率的电力系统应用，如高压直流输电（HVDC）和柔性交流输电系统（FACTS）。
MMC的基本结构由多个级联的子模块（Submodule, SM）和一个公共的直流侧电容组成，每个子模块都可以独立控制其投入或切除，从而实现对输出电压的精细调节。
MMC的核心思想是通过增加子模块的级数来实现电压等级的提升，同时保持每个子模块相对较低的电压应力。
子模块通常采用半桥（Half-Bridge, HB）或全桥（Full-Bridge, FB）结构，其中HB结构包含两个开关管和一个电容器，而FB结构则包含四个开关管和一个电容器。
电化学储能电站模型参数测试规程-最新国标
目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总体要求 (2)5 试验条件 (2)6 电磁暂态模型测试验证 (3)7 机电暂态模型参数测试 (6)8 中长期动态仿真模型参数测试 (9)附录A （资料性）储能电站收资文档 (11)附录B （资料性）低/高穿测试工况列表 (14)附录C （资料性）储能电站机电暂态仿真模型结构 (16)附录D （资料性）现场低穿、高穿测试示意图 (18)附录E （资料性）低穿、高穿控制参数计算及辨识方法 (19)附录F （资料性）低穿/高穿仿真误差要求 (21)附录G （资料性）储能电站中长期动态仿真模型结构 (24)I电化学储能电站模型参数测试规程1 范围本文件规定了电力系统稳定分析用电化学储能电站的模型参数测试条件、电磁暂态模型验证、机电暂态模型参数测试、中长期动态模型参数测试等技术要求。
本文件适用于接入10（6）kV及以上电压等级电力系统的电化学储能电站，接入其他电压等级的电化学储能电站可参照执行。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 34120 电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T 34133 储能变流器检测技术规程GB/T 36547 电化学储能系统接入电网技术规定GB/T 36548 电化学储能系统接入电网测试规范GB/T 36558 电化学储能系统通用技术条件GB 38755 电力系统安全稳定导则GB 38969 电力系统技术导则GB/T 40595 并网电源一次调频技术规定及试验导则DL/T 2528 电力储能基本术语3 术语和定义DL/T 2528界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1电化学储能电站 electrochemical energy storage station电能存储采用电化学储能介质的储能电站。
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机电与电磁暂态建模与模型验证试验项目
机电与电磁暂态建模与模型验证试验项目是一项旨在研究机械与电磁系统暂态响应的实验项目。
项目目标：
1. 建立机械与电磁系统的数学模型，包括机械部分和电磁部分，并对两部分进行耦合分析。
2. 研究机械与电磁系统在不同暂态工况下的响应特性，包括启动、停机、负载变化等情况。
3. 验证数学模型的准确性和可靠性，对模型进行验证试验，比较实验数据与模型结果的吻合程度。
4. 分析机械与电磁系统的暂态响应特性对系统性能、稳定性和寿命的影响。
项目步骤：
1. 建立机械部分的数学模型，包括质量、刚度、阻尼等参数，采用常微分方程描述机械系统的运动方程。
2. 建立电磁部分的数学模型，包括电感、电容、电阻等参数，采用电路方程描述电磁系统的电流、电压关系。
3. 将机械和电磁部分耦合，建立机械与电磁系统的耦合方程。
4. 根据研究目标确定暂态工况，如启动时的初始条件、负载变化情况等。
5. 进行模型仿真，计算机模拟机械与电磁系统的暂态响应。
根据仿真结果进行分析。
6. 进行模型验证试验，通过实际实验获取机械与电磁系统的响应数据。
7. 比较模型仿真结果和实验结果，评估数学模型的准确性和可
靠性。
8. 分析机械与电磁系统的暂态响应特性对系统性能、稳定性和寿命的影响。
项目意义：
1. 通过建立机械与电磁暂态模型，可以深入研究机械与电磁系统的暂态响应特性，为系统优化和故障检测提供依据。
2. 通过模型验证试验，可以验证数学模型的准确性和可靠性，提高模型的可应用性。
3. 通过分析机械与电磁系统的暂态响应特性对系统性能、稳定性和寿命的影响，可以指导系统设计和运行过程中的问题解决。