电力系统仿真软件综述
电力系统仿真软件综述
电力系统仿真软件综述
随着电力系统规模不断扩大和复杂性增加，对于电力系统的仿真和分析工作变得越来越重要。电力系统仿真软件被广泛应用于电力系统规划、运行和维护等领域，为电力行业提供了强大的工具和支撑。本文将综述当前市场上常见的电力系统仿真软件，并对其特点和优势进行分析。
1. PSS/E
PSS/E 是一款功能强大的电力系统仿真软件，广泛应用于电气工程领域。它具有强大的建模、仿真和分析能力，可以模拟复杂的电力系统网络，包括传输线路、变压器、发电机、电容器等设备。PSS/E 提供了多种仿真分析功能，包括电压稳定性分析、动态稳定分析、短路分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。
2. DIgSILENT PowerFactory
DIgSILENT PowerFactory 是一款领先的电力系统仿真软件，具有广泛的应用场景和强大的建模和仿真功能。它可以模拟各种电力系统网络，包括输电网、配电网和微电网等。DIgSILENT PowerFactory 提供了多种分析模块，包括稳态分析、暂态分析、谐波分析等，可以帮助工程师进行电网规划和运行分析。同时，DIgSILENT PowerFactory 还支持与其他软件的接口对接，方便系统集成和数据交换。
3. EMTP-RV
EMTP-RV 是一款专业的电磁暂态仿真软件，主要用于对高压和超高压电力系统进行分析。它具有高精度的仿真能力，可以模拟各种暂态现象，包括开关操作、故障和雷电等。EMTP-
RV 提供了丰富的元件和模型库，使得建模过程更加简便和准确。此外，EMTP-RV 还支持并行计算和分布式仿真，提高了仿真效率。
4. PSAT
PSAT 是一款免费开源的电力系统分析软件，主要用于稳
态和暂态分析。它提供了多种建模元件和模型，可以模拟各种电力设备和控制装置。PSAT 支持稳态潮流分析、动态模拟和
谐波分析等多种分析功能，为电力系统设计和运行提供了强大的工具和支持。
5. PowerWorld Simulator
PowerWorld Simulator 是一款广泛使用的电力系统仿真
软件，适用于各种规模的电力系统。它具有友好的用户界面和强大的仿真能力，可以模拟各种电力设备和控制装置。PowerWorld Simulator 提供了多种分析功能，包括潮流分析、短路分析、过电压分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。
综上所述，电力系统仿真软件在电力行业中的应用日益广泛，为电力系统的规划、运行和维护提供了强有力的支持。各种电力系统仿真软件都具有各自的特点和优势，在不同的应用场景中发挥着重要的作用。电力系统工程师可以根据具体需求选择合适的仿真软件，提高电力系统的效率和可靠性
综上所述，电力系统仿真软件在电力行业中的应用日益广泛，并为电力系统的规划、运行和维护提供了强有力的支持。不同的仿真软件具有各自的特点和优势，在不同的应用场景中发挥着重要的作用。例如，PSS/E具有强大的潮流分析和稳定
性评估功能，而EMTP-RV则支持并行计算和分布式仿真，提高
了仿真效率。另外，PSAT和PowerWorld Simulator都提供了多种分析功能，适用于各种规模的电力系统。因此，电力系统工程师可以根据具体需求选择合适的仿真软件，以提高电力系统的效率和可靠性。电力系统仿真软件的不断发展和应用将有助于推动电力行业的技术进步和可持续发展
电力系统仿真软件综述
电力系统仿真软件综述 电力系统仿真软件综述 随着电力系统规模不断扩大和复杂性增加，对于电力系统的仿真和分析工作变得越来越重要。电力系统仿真软件被广泛应用于电力系统规划、运行和维护等领域，为电力行业提供了强大的工具和支撑。本文将综述当前市场上常见的电力系统仿真软件，并对其特点和优势进行分析。 1. PSS/E PSS/E 是一款功能强大的电力系统仿真软件，广泛应用于电气工程领域。它具有强大的建模、仿真和分析能力，可以模拟复杂的电力系统网络，包括传输线路、变压器、发电机、电容器等设备。PSS/E 提供了多种仿真分析功能，包括电压稳定性分析、动态稳定分析、短路分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。 2. DIgSILENT PowerFactory DIgSILENT PowerFactory 是一款领先的电力系统仿真软件，具有广泛的应用场景和强大的建模和仿真功能。它可以模拟各种电力系统网络，包括输电网、配电网和微电网等。DIgSILENT PowerFactory 提供了多种分析模块，包括稳态分析、暂态分析、谐波分析等，可以帮助工程师进行电网规划和运行分析。同时，DIgSILENT PowerFactory 还支持与其他软件的接口对接，方便系统集成和数据交换。 3. EMTP-RV EMTP-RV 是一款专业的电磁暂态仿真软件，主要用于对高压和超高压电力系统进行分析。它具有高精度的仿真能力，可以模拟各种暂态现象，包括开关操作、故障和雷电等。EMTP-
RV 提供了丰富的元件和模型库，使得建模过程更加简便和准确。此外，EMTP-RV 还支持并行计算和分布式仿真，提高了仿真效率。 4. PSAT PSAT 是一款免费开源的电力系统分析软件，主要用于稳 态和暂态分析。它提供了多种建模元件和模型，可以模拟各种电力设备和控制装置。PSAT 支持稳态潮流分析、动态模拟和 谐波分析等多种分析功能，为电力系统设计和运行提供了强大的工具和支持。 5. PowerWorld Simulator PowerWorld Simulator 是一款广泛使用的电力系统仿真 软件，适用于各种规模的电力系统。它具有友好的用户界面和强大的仿真能力，可以模拟各种电力设备和控制装置。PowerWorld Simulator 提供了多种分析功能，包括潮流分析、短路分析、过电压分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。 综上所述，电力系统仿真软件在电力行业中的应用日益广泛，为电力系统的规划、运行和维护提供了强有力的支持。各种电力系统仿真软件都具有各自的特点和优势，在不同的应用场景中发挥着重要的作用。电力系统工程师可以根据具体需求选择合适的仿真软件，提高电力系统的效率和可靠性 综上所述，电力系统仿真软件在电力行业中的应用日益广泛，并为电力系统的规划、运行和维护提供了强有力的支持。不同的仿真软件具有各自的特点和优势，在不同的应用场景中发挥着重要的作用。例如，PSS/E具有强大的潮流分析和稳定 性评估功能，而EMTP-RV则支持并行计算和分布式仿真，提高
电力电子软开关技术综述
电力电子软开关技术综述 摘要：电力电子软开关技术是一种应用于电力电子系统的关键技术，具有提高系统性能、降低开关损、增强系统可靠性的优点。本文对电力电子软开关技术的应用现状和发展趋势进行了综述，探讨了不同软开关技术的优缺点，并提出了未来的研究方向。 引言：电力电子软开关技术是一种新型的电力电子变换技术，旨在减少开关器件的开关损，提高系统效率，同时降低系统噪声和电磁干扰。随着电力电子技术的不断发展，软开关技术已成为研究热点之一。本文旨在对电力电子软开关技术的应用现状和发展趋势进行综述，以推动该技术的进一步发展。 电力电子软开关技术的基本概念是利用电容或电感等储能元件实现 开关器件的软化。通过合理控制开关器件的导通和关断时间，以及储能元件的充放电过程，可以实现开关器件在导通和关断过程中的损耗最小化。电力电子软开关技术的实现方法主要包括谐振变换、准谐振变换、多脉冲变换等。虽然软开关技术具有降低开关损、提高效率等优点，但也会导致系统复杂度增加、成本提高等问题。 电力电子软开关技术在电力系统中的应用主要包括电力电子变换器、直流输电、柔性交流输电等方面。其中，电力电子变换器是最为广泛
的应用之一，可以用于电源、负载、储能等设备的控制和调节。在控制策略方面，软开关技术可以用于改善系统的性能和稳定性，例如在PWM控制中引入软开关技术可以降低系统的谐波含量。在设备制造方面，软开关技术也被广泛应用于各种电力电子设备中，例如开关电源、不间断电源等。 随着电力电子技术的不断发展，电力电子软开关技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面： 新型电力电子软开关技术的研发：随着技术的不断进步，将会有更多新型的电力电子软开关技术出现，例如更为高效的软开关技术、新型的谐振变换技术等。这些新型的软开关技术将会在更广泛的领域得到应用，例如新能源、智能电网等领域。 集成化和模块化：未来电力电子软开关技术将更加注重集成化和模块化，通过将多个器件和电路集成在一起，实现更高效、更可靠、更小型化的电力电子系统。 智能化和自适应控制：随着人工智能等技术的不断发展，电力电子软开关技术将会更加智能化和自适应控制。通过智能化和自适应控制，可以实现更为精准的控制和调节，提高电力电子系统的性能和稳定性。
dcdc全桥软开关仿真文献综述
dcdc全桥软开关仿真文献综述 随着电子技术的不断发展，DC-DC变换器在现代电子电路中得到了广泛应用。其中，全桥拓扑结构的DC-DC变换器具有高效、高稳定性、高可靠性等优点，因此在工业、航空、军事等领域得到了广泛应用。但是，在全桥拓扑结构中，由于开关管的开关动作会产生电磁干扰、温度升高等问题，因此需要采用软开关技术来解决这些问题。本文将对DC-DC全桥软开关仿真方面的研究进行综述。 一、DC-DC全桥软开关技术研究现状 1.1 DC-DC全桥软开关技术的发展历程 DC-DC全桥软开关技术的研究可以追溯到上世纪80年代。当时，由于硅管的开关速度较慢，且在高频率下易产生开关损耗，因此研究人员开始探索采用软开关技术来解决这些问题。随着功率电子器件的发展，如IGBT、MOSFET等，软开关技术得到了广泛应用。在全桥拓扑结构中，采用软开关技术可以有效降低开关损耗，提高系统效率和可靠性。 1.2 DC-DC全桥软开关技术的研究方向 目前，DC-DC全桥软开关技术的研究方向主要集中在以下几个方面： （1）软开关技术的研究和应用：包括软开关的原理、软开关技术的实现方法、软开关控制策略等方面的研究。 （2）拓扑结构的研究和优化：针对全桥拓扑结构的特点，研究如何优化拓扑结构，提高系统效率和可靠性。
（3）电路参数的研究和优化：包括电感、电容等参数的选择和优化，以及电路布局和散热等方面的研究。 1.3 DC-DC全桥软开关技术的应用领域 DC-DC全桥软开关技术在工业、航空、军事等领域得到了广泛应用。其中，应用最为广泛的领域包括电力电子、通信、计算机等。在电力电子领域，DC-DC全桥软开关技术被广泛应用于电机驱动、电力变换器、UPS等领域。在通信领域，DC-DC全桥软开关技术被广泛应用于光纤通信、无线通信、卫星通信等领域。在计算机领域，DC-DC 全桥软开关技术被广泛应用于服务器、工作站、笔记本电脑等领域。 二、DC-DC全桥软开关仿真技术研究现状 2.1 DC-DC全桥软开关仿真技术的研究意义 DC-DC全桥软开关仿真技术可以在不需要实际硬件的情况下，对电路进行仿真分析，快速评估电路性能和优化设计方案。因此，DC-DC 全桥软开关仿真技术在电路设计、故障诊断、性能评估等方面具有重要意义。 2.2 DC-DC全桥软开关仿真技术的研究内容 DC-DC全桥软开关仿真技术的研究内容主要包括以下几个方面：（1）电路模型的建立：包括各种电路元件的建模，如开关管、电感、电容等。 （2）仿真分析方法的研究：包括时域仿真、频域仿真、蒙特卡罗仿真等方法的研究。 （3）仿真软件的研究和开发：包括PSIM、SABER、SIMULINK等
基于PSCAD仿真的配电网小电流接地系统建模
基于PSCAD仿真的配电网小电流接地系统建模 摘要：本文主要介绍了利用PSCAD/EMTDC仿真软件提供的电力仿真模块构建 10kV馈线及负荷系统，对系统进行仿真试验，得到发生单相接地时线路的电流波形，并给出零序电压、电流、功率的仿真测量方法，为故障选线的研究作铺垫。 关键词：小电流接地系统；单相接地；建模；仿真 0 引言 在我国10kV配电网中，广泛采用的是非有效接地系统，当发生单相接地故障时由于不能构成低阻抗的短路回路,接地短路电流很小,故此种系统也称为小电流 接地系统[1]。由于其稳态故障电流幅值较小，因此故障无法轻易的检测与判定， 所以给故障选线增加了不少难度[2]。伴随国家经济的迅速增长以及电网规模不断 扩大，用户对供电可靠性的需求也越来越高，因此，对非有效接地系统接地故障 的研究显得尤为重要。本文利用PSCAD构建10kV馈线及负荷系统，建立单相接 地故障的仿真模型。 1 配电网小电流接地系统的建立 配电网仿真系统模型原理图如图1（a），一条110kV母线经一个110kV/10kV 的变电站到10kV母线，变电站低压侧有六条馈线，这些馈线当中两条是架空线，一条是电缆，另外三条是混连线路，Z型变压器中性点经彼得逊线圈串上一个等 效电阻再接地。图1（b）为利用PSCAD软件所建立10kV配电网模型。 (a)实际模型 (b)PSCAD仿真模型 图1 10kV配电网模型 2 系统参数介绍 2.1 线路参数 通过计算架空线路与电缆线路参数，可以获得系统零序电容总。 2.2 彼得逊线圈参数 通过系统零序等值电路可知，中性点经彼得逊线圈接地时，有三种补偿方式，实际工作中，通常为过补偿，补偿系数一般取到1.05。要精确地取到1.05，先 要计算出全补偿时彼得逊线圈的值。当处在全补偿状态，流经短路点的容性电流 与感性电流相等，即，从中可以得出式中：为电网工频50Hz，为彼得逊线圈零 序电感。 系统中性点的彼得逊线圈通过零序电流时，设彼得逊线圈的阻抗为上将通过 三倍的零序电流，并产生相应的电势差，由于实际线路和等效电路的中性点对地 的电势差相同，所以在等效电路中，彼得逊线圈阻抗取为，即实际的电感L应该 为零序等值电路中电感的，代入数据计算得到。过补偿度取1.05，算得彼得逊 线圈。在实际工作中的彼得逊线圈并不是一个纯电感，其还带有有功损耗，有功 损耗通常为感性无功损耗的2.5%-5%，因此在仿真图中我们可以用一个等效电阻 来替代彼得逊线圈的有功损耗，将其取为感性无功损耗的3%，通过计算得到彼 得逊线圈有功损耗等效电阻。 2.3 负荷、变压器等其他参数 每条馈线负荷为500-1000KVA不等，馈线的负荷侧变压器为三角形/星型接法，变压器变比为10kV/380V，母线侧变电站变压器变比为110kV/10kV。发电机出口
国内电力系统自动化综述(模版)
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：国内电力系统自动化综述 学习中心：重庆九龙坡奥鹏学习中心 层次：专科起点本科 专业：电气工程及其自动化 年级： 2021年秋季 学号： 学生： 指导教师：栾宝石 完成日期： 2021年05月20日
内容摘要 本文要紧针对我国电力系统中的电网调度、火电厂、水电厂和变电站综合等四个部份在自动化进展进程、进展现状、问题与方法、新技术新工艺和进展趋势等方面进行了综合评述。 关键词：电网调度；火电厂；水电厂；变电站
目录 内容摘要 ............................................................................................................................ 引言 . 0 1 电网调度自动化 (1) 进展进程 (1) 进展现状 (1) 进展趋势 ............................................................................... 错误!未定义书签。 2 火电厂自动化 (1) 进展进程 (1) 新技术新工艺的应用 (1) 自动检测技术 (2) 自动操纵技术 (2) 进展趋势 (2) 3 水电厂自动化 (3) 进展进程 (3) 自动化系统 (3) 信息WEB发布技术 (3) 自动发电操纵 ................................................................. 错误!未定义书签。 开放的报表定制技术 (3) 历史数据治理系统 (3) 培训仿真系统 (3) 进展趋势 (3) 以无人值班为目标的水电厂运行治理水平 (3) 以状态检修为标志的设备治理水平与相关检测、监测与分析诊断技术 (3) 4 变电站综合自动化 (4) 进展进程 (4) 存在的问题与改良方法 (4) 进展趋势 (4)
电力系统稳定运行控制技术综述
电力系统稳定运行控制技术综述近年来，随着社会发展和人口增加，寿命更高、能源消耗量更 大的照明、冷却、供暖等电力设备越来越多。这些设备的增长使 得电力系统更具复杂性和故障的风险性，因此电力系统稳定运行 控制技术也越来越重要。 一、电力系统的稳定运行 电力系统的稳定运行是指电力系统在一定时间范围内，以达到 既定要求的负荷水平为目标，保证各种设备数理模型和运行参数 之间关系的稳定性、安全性，以及信号通讯和控制系统的稳定性，实现电力系统的自动化控制、可靠性和经济性运行。 二、电力系统稳定运行控制技术的发展历程 随着电力系统的发展，自动化控制技术应用先进的控制装备和 软件，使电力系统稳定运行控制技术逐步发展。一般分为四个阶段。 1. 第一阶段（50年代初期）：主要应用传统的通讯技术，如电报、电话、发报机等，以太调实验为代表。该阶段的主要特点是 通信速度较慢、数据量较小、控制功能较弱。 2. 第二阶段（60年代）：主要应用模拟电路技术，如模拟计算机，以森林子系统为代表。该阶段的特点是通信速度较快、数据 量较大，控制所有设备的调度较为复杂。
3. 第三阶段（70年代末到80年代初）：主要应用数字技术， 以数字计算机为代表，并应用了微处理器等设备，例如 EMS(Electricity Management System)和UPS(Uninterrupted Power System)。该阶段的特点是数字化技术、通讯速度提高，可实时监 控系统、预测和控制电网。 4. 第四阶段（90年代至今）：在数据通讯技术、网络技术、采 样保护技术、高速微处理器等领域得到深入发展。现代电力监控、控制和保护系统同时具备集成化、智能化、网络化和可视化的特点。这些系统包括能耗监测系统、供电系统的保护系统、调度自 动化系统、故障检测自动化系统等。 三、电力系统稳定运行控制技术的发展趋势 目前，电力系统稳定运行控制技术主要包括需求侧响应技术、 动态调度技术、供电保障技术和电力市场化技术等。这些技术可 以帮助电力系统管理者分析、评估和改进系统性能，从而更加有 效地管理决策。 - 需求侧响应技术 需求侧响应技术是指通过减少用户能源消耗，达到平衡供需关系，从而提高电力系统的稳定性和可靠性的技术。实施需求侧响 应技术可以减少电力系统的峰部负荷，降低电力损耗和改善电网 的电压质量等，从而提高能源利用效率。
新型电力系统仿真应用软件设计理念与发展路径
新型电力系统仿真应用软件设计理念与 发展路径 摘要：总结了新型电力系统新能源发电高渗透、电力电子设备高渗透的特性给电力系统仿真带来的挑战，提出了电力系统仿真应用软件的设计理念，即模型完备、建模准确、计算高效、场景全面、接口开放、服务灵活这6个方面；基于仿真是认识和改造新型电力系统的工具而非目的，以及仿真应适应新型电力系统背景下电力企业数字化转型需求的认知，指出了国产电力系统仿真应用软件的功能定位要从单纯的仿真工具向电力系统仿真应用软件开发平台和运行环境过渡，并提出了一条助力用户业务自动化、平台使用便捷化、应用开发生态化的发展路径。最后，通过介绍所研发的面向新型电力系统的仿真应用软件开发平台和运行环境——CloudPSS，展示了上述设计理念与发展路径对软件研发和推广的指导作用。 关键词：新型电力系统；电力系统建模；电力系统仿真 引言 随着电力系统规模的不断发展扩大，人们主要通过仿真实验来获得对系统特性机理真实、完整而深刻的认知。尤其近十几年以来，随着交直流输电多区域互联、各类电力电子设备的广泛接入，电力系统呈现出多装备动态交互耦合、机-电效应解耦、非惯性响应、随机概率等诸多复杂特性，给电力系统仿真技术提出了更高的要求。 1仿真技术现状和改进方案 电力系统时域仿真包括机电暂态仿真、机电-电磁暂态混合仿真和全电磁暂态仿真。由于电磁暂态仿真能够更详细地刻画基波及更宽范围频率的物理过程，可以更好地适应“双高”特征新型电力系统的分析计算需求，因此逐渐成为电力系统仿真的主要手段。根据仿真进程与物理过程之间同步与否，可以分为实时仿
真和非实时仿真两大模式。实时仿真主要应用于硬件在环场景；非实时仿真可分 为离线仿真（算例与实际运行数据没有交互，例如电网方式计算等）和在线仿真（算例与实际运行数据有交互，例如在线安全校核等）。 实时仿真要求每个步长的计算、通信、延迟时间相加后小于现实时间，并在 每个步长结束时进行硬件时钟同步，相比于非实时仿真，在计算效率方面更为严苛，需要额外优化。非实时仿真便于快速开发模型进行拓扑、控制器的初步验证，在配电网、输电网、大型复杂网络中都有广泛的应用。实时仿真分为硬件在环和 功率在环仿真两种，二者的区别在于硬件在环控制器为实物、一次系统为数字模型，功率在环则相反。实时仿真可以较低的成本还原工程场景，使用现场控制器 或一次设备提高仿真结果的精确性和可靠性。同时，实时仿真还广泛地用于检验 控制器性能，在一些新型控制设备验证、控制策略验证中发挥着重要作用。在某 些场合下，仿真模型的计算速度可以比现实世界的物理过程快，实现“超实时”。超实时仿真不需要严格同步时钟和硬件设备配合，其技术难度主要来自实现大规 模网络的超快速计算求解。在拓扑遍历验证等需要大量仿真的研究场景下，超实 时仿真可以有效提高研究效率。在数字孪生系统的研究中，超实时仿真可以提前 感知电网的运行状态，提供控制策略指导和故障预警。然而，大规模网络的超实 时仿真对算法和硬件性能的要求非常高，目前很难被广泛应用。使用多计算设备 互联的高性能云计算或超级计算技术将有可能解决这一问题，目前尚在探索中。 2新型电力系统仿真应用软件设计发展路径 2.1建模精准 只有保证模型精准，仿真结果才有可能是正确的。为此，有必要持续提升仿 真模型精度，取得3个层面技术进步：（1）多时间尺度融合暂态精确建模，即 在统一建模框架下精确刻画微秒到数十秒的系统动态，适用于不同步长参数，消 除由于建模假设引发的仿真结果失真；（2）高稳定和高精度的数值积分模型， 即适用于连续和离散动态过程积分，无数值振荡问题，保持高阶精度；（3）知 识和数据融合的自适应仿真建模，即能够根据电气设备和局部网络的实测运行数据，通过深度学习等方法，辨识设备和系统的动态模型及关键参数，实现自动化、可解释和高精度的仿真建模。为了提高建模精度，已有仿真软件在模型参数校准、
新型电力系统的频率响应模型综述及展望
新型电力系统的频率响应模型综述及展 望 摘要：在电力系统快速发展的大背景下，大型电力网络的构建和区域电网之 间的互联存在着明显的联动效应、，而随着新能源的大量接入，系统惯量降低， 导致其抗扰动能力下降，在电网遭受突发极端情况时，更容易造成局部事故的扩大，形成大范围停电，对社会和经济造成巨大的损失。电力系统主动解列控制作 为防止连锁故障和大范围停电的最重要控制措施之一，是保证电力系统在一定范 围内继续安全稳定运行的最后一道防线，其核心思想是在满足系统运行相关约束 条件下，快速寻找具有最小解列代价的最优解列断面。基于此，本篇文章对新型 电力系统的频率响应模型综述及展望进行研究，以供参考。 关键词：电力系统；频率响应模型；展望 引言 传统电网频率响应模型，往往只针对同步电机而忽略新能源接入电网的场景。现有的新能源电站，新能源电源通常采用最大功率追踪模式，不参与电网调频环节。随着电网调频需求的不断增加，未来越来越多的新能源将附带新型控制策略（例如，虚拟同步机控制），主动参与电网的一次调频和惯性响应。由于新能源 大规模并网导致电力系统的频率特性出现显著变化，需建立考虑新能源新型控制 的复杂电力系统模型，以精确分析频率响应，优化频率控制策略。同时，电力系 统负荷侧通常采用低频减载等频率控制策略，建立电力系统精准频率模型以分析 和优化低频减载策略，对保障电力系统频率运行安全具有重要意义。 1系统频率响应特性 发电机频率特性响应同步电机的摆动方程如式（１）：ΔＰｍ－Δ Ｐｅ（１）式中，ｈ为转自机械惯性时间常数，ｗ为转子角速度，ｔ为时间，Ｐ
ｍ为机械转矩，Ｐｅ为电磁转矩。对式（１）进行拉普拉斯变换得到式（２）， Δｗ（ｓ）＝［ΔＰｍ（ｓ）－ΔＰｅ（ｓ）］（２）进一步考虑调速器的模型，实测转子转速ｗ与同步转速ｗ０出现的偏差，速度偏差作为信号被放大后形成控制信号控制汽轮机或水轮机的阀门，进而调整频率，这一过程的数学模型如图１所示。图中Ｋ为比例系数，Ｆ为高压涡轮占比系数，Ｔ为再热器时间常数，Ｒ为调速器的调节速率。 图１调速器数学模型图 负荷频率特性响应电力系统的负荷由各种负载的电气设备组成。本文考虑的复合负载的负载特性由式（３）给出：ΔＰｅ＝ΔＰＬ＋ＤΔω（３）式中，ΔＰＬ为不敏感的负荷，ＤΔω为敏感的负荷。负荷的数学模型如图２所示。 图２负荷的数学模型图 发电机负荷综合频率特性响应对于上述的发电机调速器以及负荷构成的多机调频模型如图３所示。由此可知系统的频率响应变化大小与初始的扰动以及系统的惯性有关，在大规模风机接入的情况下，系统的扰动主要指风机的跳闸故障，系统的惯性大小指的是系统的再热器时间常数等参数。 图３多机频率响应特性
ADPSS-LAB实时仿真系统介绍
ADPSS-LAB 电力电子、电力系统实时仿真方案 中国电力科学研究院 2012年10月
目录 1 系统综述........................................... - 1 - 2 系统组成........................................... - 2 - 3 电力电子、电力系统实时仿真存在的问题............... - 2 - 4 解决方法........................................... - 3 - 5 ADPSS-LAB实时仿真系统的功能....................... - 9 -
电力电子系统实时仿真方案 1 系统综述 实时仿真是研究电力电子、电力系统复杂的工作过程、优化系统与运行的重要手段。电力电子、电力系统实时仿真经历了从第一代模拟分析系统，到第二代模拟/数字混合仿真系统，再到第三代数字实时仿真系统的发展过程。ADPSS-LAB正是第三代数字实时仿真系统的代表产品。 ADPSS-LAB是一种基于并行计算技术、采用模块化设计的电力电子、电力系统实时仿真系统。它既可以在普通PC机上进行离线仿真，也可通过并行计算机与实际的电力电子器件联接而进行实时在线仿真。与前两代仿真系统相比，ADPSS-LAB具有以下优势：1）既可以对电力电子、电力系统机电和电磁暂态分别进行实时仿真，同时也可以对机电和电磁暂态混合系统进行实时仿真。 2）仿真精度高；ADPSS-LAB在实时仿真过程中采用32位双精度浮点数运算，其仿真的精度与公认的离线分析软件MATLAB的仿真精度相当。 3）良好的升级和扩充性；ADPSS-LAB由于直接采用商用的基于PC Cluster的连接方式，当仿真的系统规模增大时，只需增加CPU数目和增大内存容量即可，从系统的升级和扩展灵活性等方面有很好的发展前景。
关于电力系统状态估计的综述报告
关于电力系统状态估计的综述报告 电力系统自动化作业学生：梁清清 0引言 随着电力系统的快速发展，电力系统的网络结构和运转方式日趋繁杂，对现代化调度系统明确提出了必须精确、快速、全面地掌控电力系统实际运转方式和运转状态的建议。以计算机为基础的现代能量管理系统(ems)的发生，就是电力系统自动化理论与技术上的一次脱胎换骨，同时实现了调度从传统的经验型至现代化分析型的迈出。ems的各种高级应用领域进电压稳定性分析、暂态稳定性分析和安全约束调度等都必须倚赖状态估算所提供更多的实时可信数据[1~4]。因此，状态估算变成了现代电力系统能量管理系统(ems)的关键组成部分，尤其在电力市场环境中充分发挥更关键的促进作用。 本文简要介绍了状态估计的基本概念和数学模型，阐述了近几年来电力系统状态估计各个算法的优缺点及其研究状况。最后，简单介绍了不良数据的检测与辨识方法。 1电力系统状态估算详述 状态估计也叫做实时潮流，它是由scada系统的实时量测数据估计出来的，其程序的输入和输出数据内容如下图所示： 图1状态估算输入输出模型 从图中可以看出，电力系统状态估计是在给定网络接线、支路参数和量测系统的条件下所进行的估计以及对不良数据进行的检测辨识过程[5]。它与常规潮流所求的状态量相同，但应用的量测量在种类和数量上远远多于常规潮流（量测方程大于所求状态量数）。其功能流程图如下图所示： 图2状态估算功能流程框图 1 电力系统自动化作业学生：梁清清 由于实时量测数据存在的一些缺陷，状态估计的量测方程可以写为： vz?h?x式中：z为量测量，假设维数为m； 为状态量，若母线数为n，则x?维数为2n；x 就是基于基尔霍夫定律创建的量测量函数方程，维数和量测量一致，mh?x佩； 维。
基于Multisim11的压控振荡电路仿真设计文献综述解析
毕业设计（论文）文献综述 毕业设计题目：基于Multisim11的压 控振荡电路仿真设计 所在学院： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 合作导师： 日期：2013 年10 月31 日
文献综述 一、前言 通过对各种文献的查阅，使自己懂得了压控振荡电路在各个方面中应用的重要性，压控振荡器顾名思义就是输出的振荡频率随着输入控制电压变化的振荡器。众所周知的电抗管振荡器已用于短波接收机等的本振自动频率控制及调频器中。采用压控振荡器的还有自动相位控制电路,以及遥测装置中作为电压一频率变换器的传感器等许多方面, 目前通讯工程的各个领域也正在广泛采用。 近年来, 由锁相环构成的时钟稳定电路、频率合成器以及时钟数据恢复电路得到了广泛应用. 压控振荡器( Voltage-Controlled Oscillator, VCO) 作为锁相环中的核心部分, 对它的研究近些年得到了特别的关注. 功耗的降低一直是集成电路设计的一个努力方向, 因此, 低电压低功耗的压控振荡器的设计成为研究热点.常见的VCO有LC压控振荡器、环形振荡器和晶体压控振荡器( VCXO)。LC 压控振荡器可获得很好的相位噪声特性, 良好的稳定性, 并且振荡频率极高( 达几吉赫兹) , 然而由于可调电容部分占电路总电容的比例很小, 造成此种振荡器的频率调节范围不大。目前主流的CMOS 工艺在片上集成高Q值的电感也比较困难,而且往往不能提供精确的电感模型. 环形振荡器线性度好, 功耗小, 成本低, 易于集成, 调节范围宽, 结构简单易于实现, 基本组成单元可以是反相器或差分对. 由于环形振荡器不使用电感, 所以和CMOS 工艺兼容性非常好。但是环形振荡器稳定性不如LC 压控振荡器, 而且随电压的波动, 输出变化太快, 不容易控制. 晶体压控振荡器( VCXO) 工作频率很准、稳定, 仅与所选定晶体器件有关。但成本较高( 相对民用消费类产品) ,一般用于特殊要求或与时钟、仪表、军工及通讯类产品合用。 二、主题部分 1、环形振荡器 通过对这几篇关于环形振荡器设计的文章可以了解到基于环形振荡器结构简单易于集成而且功耗低的优点, 文中提出了一个全差分环形压控振荡器的设计方案, 通过调节交叉耦合晶体管对的电阻值来对压控振荡器进行频率调节, 该电路工作于1.8V的低电源电压下, 具有良好的线性度、较宽的线性范围以及较高的工作频率. 大多数应用要求振荡器频率为可调的, 即其输出频率是一个控制输入的函数, 这个控制输入通常是电压, 这样的振器就是压控振荡器(VCO)。图1为一个理想VCO 的振荡频率与输入控制电压关系的特性曲线。
电力系统潮流计算数字仿真实验实验报告 (PASAP软件的使用)
电力系统潮流计算数字仿真实验实验报告 班级 姓名 学号
五节点潮流计算（原图） (3) 不同负荷水平时刻的潮流计算——负荷加倍 (6) 各节点负荷减半作为谷时 (8) 两种不同运行方式的潮流计算 (10) 两种不同调度结果的潮流计算 (12) 2
一、五节点潮流计算（原图） 结果导出： ①物理母线 单位：kA\kV\MW\Mvar 区域分区厂站 全网全网全网 母线名称电压幅值电压相角 -------- -------- -------- * b 103.48250 -8.0217 g 217.28740 -5.1551 x 106.31940 -10.2418 Ⅰ 242.00000 0 Ⅱ 116.39210 -2.3579 3
②发电机 单位：kA\kV\MW\Mvar 区域分区厂站 全网全网全网 发电机名称母线名类型有功发电无功发电功率因数---------- ------ ---- -------- -------- -------- Gen_1 Ⅰ Vθ 202.4800 155.9800 0.79220 Gen_2 Ⅱ PQ 40.0000 30.0000 0.80000 Gen_3 g PQ 0.0000 10.0000 0.00000 ③负荷结果报表 单位：kA\kV\MW\Mvar 区域分区厂站 全网全网全网 负荷名称母线名类型有功负荷无功负荷功率因数 -------- ------ ---- -------- -------- -------- Load_1 b PQ 50.0000 30.0000 0.85749 Load_3 x PQ 180.0000 100.0000 0.87416 ④交流线结果报表 单位：kA\kV\MW\Mvar 区域分区 全网全网 交流线名称 I侧母线 J侧母线 I侧电压 I侧有功 I侧无功---------- ------- -------- ------- ------- ------- AC_1 Ⅰ g 242.00000 180.4800 162.8100 AC_3 Ⅱ b 116.39210 61.9700 22.1800 AC_9 b x 103.48250 6.7700 -15.8100 J侧电压 J侧有功 J侧无功 ------- ------- ------- 217.28740 174.5300 131.0300 103.48250 56.7700 14.1900 106.31940 6.3200 -16.5000 4
基于Multisim的红绿灯控制器仿真实现综述
基于Multisim的红绿灯控制器仿真实现 摘要 介绍运用Multisim仿真软件, 设计一个十字路口交通灯控制器。该控制器实现了对十字路口交通信号灯控制。利用Multisim这种高效的设计平台, 能够方便地设计电路, 并用虚拟仪器库进行仿真以及验证电路是否达到设计要求。与传统的设计方法相比, 它具有省时、低成本、高效率的优越性。 关键词：Multisim，交通控制器，EDA，CAD Design and Simulation of Traff ic Lights Controller at the Crossroads Based on Multisim Abstract A traffic lights controller at the crossroads was designed based on Multisim simulation software, and the traffic signal lights control at the crossroads was realized. It is easy to design the electric circuit by using high efficient Multisim design platform, make the simulation by virtual instrument libraries, and verify the electric circuit whether or not meet the design requirements. It has superiority of time saving, low-cost and efficient by comparing with the traditional design method. Keywords: Multisim, traffic controller, EDA, CAD
基于Multisim的SSB的调制与解调电路的仿真分析综述
* 课程设计报告 题目：基于Multisim的SSB的调制与 解调电路的仿真分析 学生姓名：*** 学生学号：******** 系别：电气信息工程系 专业：通信工程 届别：2014届 指导教师：*** 电气信息工程学院 2013年5月
基于Multisim 的SSB 的调制与解调电路的仿真分析 学生：*** 指导教师：*** 电气信息工程学院 通信工程专业 1 课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 本课程设计是实现SSB 的调制解调。在此次课程设计中，我将通过多方搜集资料与分析，来理解SSB 调制解调的具体过程和它在multisim 中的实现方法。预期通过这个阶段学习，更清晰地认识SSB 的调制解调原理，同时加深对multisim 这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受multisim 的应用方式与特色。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。 1.2 课程设计的要求 （1）熟悉multisim 的使用方法，掌握SSB 信号的调制解调原理，以此为基础在软件中画出电路图。 （2）绘制出SSB 信号调制解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对分析结果来加强对SSB 信号调制解调原理的理解。 （3）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。 1.3 课程设计的研究基础（设计所用的基础理论） SSB 信号的数学表达式：单边带调制（SSB ）信号是由DSB 信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中，直接将一个边带抵消而成的。根据滤除方法的不同，产生SSB 信号的方法有：滤波法和移相法。 单频调制时，c DSB u ku t u Ω=)( SSB 信号的表达式为： 取上边带：)t Ucos( t)(u C SSB Ω+=ω
基于MatlabSimulink的电力变压器仿真建模及特性分析-(文献综述)
基于Matlab/Simulink的电力变压器仿真建 模及特性分析 二O一四年三月 前言 额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以k·V A或M·V A表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。国内生产电力变压器较大的厂家有一开投资集团，中电电气，保变天威，西电集团，山东明大电器，山东电力设备厂等。。[2]当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁 通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。[1]电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压〔电流〕变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压〔电流〕的设备 在电力系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成反比，功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损失。。[3]电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。总之，升压与降压都必须由变压器来完成在过去十年的发展中，我国电力建设快速发展，成绩斐然。其中，发电装机容量高速增长，电网建设速度突飞猛进，电源结构调整不断优化，技术装备
基于MATLABSimulink电力系统短路故障分析与仿真
基于MATLAB/Simulink电力系统短路故障分析与仿真 摘要： MATLAB有强大的运算绘图能力，给用户提供了各种领域的工具箱，而且编程语法简单易学。论文对电力系统的短路故障做了简要介绍并对短路故障的过程进行了理论分析和MATLAB软件在电力系统中的应用，介绍了Matlab／Simulink的基本特点及利用MATLAB进行电力系统仿真分析的基本方法和步骤。在仿真平台上，以单机—无穷大系统为建模对象，通过选择模块，参数设置，以及连线，对电力系统的多种故障进行仿真分析。 关键词：MATLAB、短路故障、仿真、电力系统 Abstract： MATLAB has powerful operation ability to draw, toolkit provides users with a variety of fields, and easy to learn programming grammar. Paper to give a brief introduction of fault of the power system and the process of fault are analyzed in theory and the application of MATLAB software in power system, this paper introduces the basic characteristics of MATLAB/Simulink and MATLAB power system simulation analysis of the basic methods and steps. On the simulation platform, with single - infinity system for modeling object, by selecting module, parameter Settings, as well as the attachment, a variety of fault simulation analysis of power system. Keyword:MATLAB;Fault analysis;Simulation;Power System;
电力系统分析综合实验报告
电气工程学院 《电力系统分析综合实验》2016年度PSASF仿真实验报告 学号姓名班级
实验一电力系统分析综合程序PSASP既述 一、实验目的 了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。 、PSASF简介 1.PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识 产权的大型软件包。 2.PSAS啲体系结构： 第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。 3. PSAS啲使用方法：（以短路计算为例） 1）.输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD在此, 可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。 文本支持环境： 点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次输入各 电网元件的参数。 图形支持环境： 在“编辑模式下”，利用工具箱，输入电网接线图。作图时，若元件参数尚未输入，会自动弹出相关数据录入窗口，此时输入数据即可。 注意：两种环境下，均应先输入母线数据，再处理其他元件！! ! 2）.方案定义： 从基础数据库中抽取数据组，组合成不同方案，以确定电网的规模，结构和运行方式。 文本支持环境： 点击“计算”菜单项，执行“方案定义”命令。 图形支持环境： “运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令。
3）数据检查：对确定的电网结构进行检查，检查网架结构的合理性，计算规模是否超出范围。 文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“数据检查”命令。 图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“数据检查” 命令。 4）作业定义：给出计算控制信息，明确具体的计算任务。文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“短路”命令。图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“短路”命令。 5）执行计算：文本支持环境：在上述“短路计算信息”窗口，完成作业定义之 后，点击“计算”按钮即可。 图形支持环境： “运行模式”下， a.点击“视图”菜单项，执行“短路”命令，选择作业； b.点击“计算”菜单项，执行“短路”命令，执行计算； c.点击“格式”菜单项，执行“短路结果”命令，确定计算结果在图上的 显示方式。 6）报表输出结果：用户可选择期望的输出范围，输出内容和输出方式。 文本支持环境：点击“结果”菜单项，执行“短路”命令。 图形支持环境：“运行模式”下，点击“报表”菜单项，执行“短路”命令。
电气工程及其自动化专业毕业设计 文献综述 开题报告工厂供电系统仿真——三相半桥仿真和谐波分析(可编辑
电气工程及其自动化专业【毕业设计+文献综述+开题报告】工厂供电系统仿真——三相半桥仿真和谐波分析 （20_ _届） 本科毕业设计 工厂供电系统仿真――三相半桥仿真和谐波分析 摘要 随着生产力的不断发展，人们对电能质量的要求越来越高，而同时由电力电子装置带来的谐波问题危害着电力系统的安全、稳定和经济运行。本文通过对三相半桥可控整流电路带直流电动机负载仿真来模拟工厂供电系统，设好电动机的参数和供电电源的参数。在仿真的基础上，对仿真波形进行谐波分析，利用快速傅里叶计算出各谐波参数，并与国家标准作比较。最后设计一个简单的GUI，用户只需点击鼠标就能清楚知道各个数据。 关键词：仿真，傅里叶计算，GUI Electric power system simulation ――three-phase half-bridge rectifier circuit and harmonic analysis Abstract With the development of prolificacy, people have become
increasingly demanding power quality, while the harmonic problems which resulted from power electronic devices will endanger the power system security, stability and the economy operations. Based on simulation of the three-phase half-bridge rectifier circuit with DC motor load, after setting the parameters of DC motor load and power supply .On the basis of simulation, harmonic analysis of the simulation waveform, use Fourier to calculate the harmonic parameters, compared with the National standards. Finally , design a simple GUI, users only click the mouse will be able to know all the harmonic parameters at a glance. Key Words : Simulation, Fourier, GUI 目录 摘要 (Ⅲ) Abstract (Ⅳ) 引言 (1) 1 绪