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大规模电力系统机电暂态实时仿真算法及软件的研究

随着三峡电站及其输配电工程的建设,以及西电东送、南北互供工程的实施,我国电力系统的大区电网互联正在形成,全国联网也即将实现。为了满足互联电网安全稳定分析对机电暂态过程实时和超实时仿真的迫切需要,本文对大规模电力系统机电暂态过程实时仿真算法和在机群并行系统上的实现方法进行了研究,研究内容涉及电力网络的分割、机电暂态仿真并行算法、数字模型和物理装置的接口方法、实时与同步控制、软件设计和优化等方面,取得的主要成果如下:(1)在边界表法的基础上,通过对边界表形成方法的优化,提出了一种适合粗粒度机电暂态空间并行仿真的电力网络分割算法。在该算法基础上,作者开发了机电暂态并行仿真的任务划分模块。与优化前边界表法和因子树法相比,本文的网络自动分割算法在不降低子网均匀度情况下减少了边界点数目,提高了并行计算效率。(2)提出了一种适用于PC机群的机电暂态粗粒度空间并行算法。通过调整子网间联络系统处理方式,该算法降低了并行计算中的通信量和通信次数;采  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

电力系统数字仿真若干问题研究

电力系统数字仿真已成为电力系统规划、设计、运行、分析与控制的主要工具,通过数字仿真直接得出对规划方案、运行方式、控制策略、装置性能肯定或否定的评价。随着电力电子、微电子和微处理器等技术的发展,各种新型的一次和二次设备不断投入运行,电力工业体制的转变和系统控制理论的发展需要模拟新的调控策略;基于固定模型的传统仿真软件已不能适应新的要求,迫切需要提高仿真软件的开放性建模能力。大区域互联使电网的安全稳定裕度减小,系统的各种数学模型接近或处于病态,电力市场的形成和发展使系统的运行越来越接近极限条件,数字仿真结果对模型和参数更加敏感;从而迫切需要分析模型的准确性对大规模电力系统数字仿真结果的影响。本文围绕用户自定义建模技术(开放性建模)和发电机模型中转速简化处理对暂态稳定计算的影响(模型准确性)进行了研究。用户自定义建模技术在国内外大型电力系统数字仿真软件中已有所应用,实现方案各不相同。本文深入研究了用户自定义建模技术的基本原理、数学描述...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理教师》2007年02期
物理教师

这样的结果合理吗?——对一道物理题中暂态过程的分析

1问题的提出在有些参考资料中有这样一道或与此相似的问题:如图1所示,电动机牵引一根原来静止的长为L=1m,质量m=0.1kg的导体棒MN,其电阻为R=1Ω.导体棒架在处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中竖直放置的框架上,当导体棒上升h=3.8m时,获得稳定的速度,导体产生的热量Q=2J.电动机牵引棒时,电压表、电流表的示数分别为U=7V,I=1A.电动机内阻r=1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,取g=10m/s2.求:(1)棒能达到的稳定速度;(2)棒从静止达到稳定时所需要的时间.图1图2参考资料中对此问题的解法如下:(摘要)电动机输出的机械功率为:P=IU-I2r=6W.棒MN上升过程受力如图2所示,平衡时速度达到稳定值vm.由平衡关系有:T=mg+F,又因为T=vPm,F=BLI,I=BLRvm,代入数据得:vm=2m/s.由功能关系Pt=Q+mgh+21mvm2,代入数据解出t=1s.在一篇题为《一种典型的变加速运动》(下简称...  (本文共2页) 阅读全文>>

《天津市教科院学报》2002年05期
天津市教科院学报

两种暂态过程中电阻R的作用教学偶得

最基本的电器元件有三类 ,即电阻R ,电容C ,电感L。这三类元件在电路中所表现的特性各不相同。职业中专的教材在介绍这些内容的同时 ,又介绍了RC电路和RL电路的暂态过程 ,通过对两个暂态过程的分析 ,帮助同学进一步理解和掌握三类电器元件的基本特征。这两个暂态过程有许多相似之处。例如 :电压电流的变化服从指数规律 ;暂态过程均历时 5τ基本结束 ;暂态过程中都伴随着能量的转换过程 ,并且能量的计算公式为 :A =12 aβ2 。当然 ,他们之间也有区别 ,例如 :RC电路的暂态过程中 ,α =C ,β =U ,即A=12 CU2 ,时间常数τ=RC ;在RL电路的暂态过程中 ,α=L ,β=I,即A =12 LI2 ,时间常数τ =LR 。对这两种暂态过程的相同之处 ,各类教材都有阐述 ,也比较一致。但对于其不同之处 ,尤其对时间常数不同的原因 ,有的含糊其辞 ,有的避而不谈 ,还有的似是而非。一般来说 ,同学们在学完两种暂态过...  (本文共3页) 阅读全文>>

《濮阳教育学院学报》2001年02期
濮阳教育学院学报

RC暂态过程演示板的制作

RC电路在接通和去掉电源的短暂时间内,电路从一个平衡态转换到另一个平衡态,在转换过程中,电流、电压均按指数规律变化,由于这一过程变化快、时间短,用示波器也不易观察,除非使用长余辉示波器效果才比较理想,但这种示波器一般实验室还没有,即使有也不便于在课堂上演示及学生观察,有些杂志上介绍改用小电珠或发光二极管作指示,来显示电流的变化,但由于这两种发光元件消耗电流比较大,当电流偏小时,发光就停止,故效果也不太理想。现介绍一种利用音乐集成块作指示的实验电路,特别是用在课堂上演示,效果极佳,可达事半功倍的效果。   音乐 IC体积小,灵敏度高,耗电量极微,在电源电流为几百μ A时,可以驱动压电陶瓷片发出足以使全班学生都能听见的音乐。音乐块可以从音乐生日卡、贺年卡中找到,其电路如图 (1): X是压电陶瓷片, D是发光二极管,将它应用到 RC暂...  (本文共1页) 阅读全文>>

《南京工学院学报》1987年03期
南京工学院学报

计及同步电机暂态凸极效应的电力系统模型

一、月lJ舌 为研究电力系统稳定与控制等问题,人们已提出了许多数学模型〔‘一”。对控制研究来说,一般认为发电机采用单轴三阶模型是适合需要的〔6一’」,目前用的较多的是以E导为状态量的同步电机模型川。 在电力系统暂态过程中,电机的交直轴在电气上不对称,从而产生了暂态凸极效应。以往在处理这一问题时通常是完全计及、完全忽略或以暂态电抗后电势描述。为完全计及暂态凸极效应,需联立求解高阶代数方程〔’〕;若完全忽略,计算虽然简单,但精度不一定能满足要求;若采用暂态电抗后电势E‘/少来描述,则因E‘及澎并不是状态变量而产生困难。因此,如何简单有效地处理暂态凸极效应仍值得进一步研究,以利于电力系统稳定与控制问题的计算和分析。 本文仍以交轴暂态电势E毒作为状态变量,另假想一个直轴暂态凸极电势,从而导出完全计及暂态凸极效应的非线性的模型工。为简化计算,根据电力系统特点,提出部分计及暂态凸极效应的模型亚。然后讨论完全忽略暂态凸极效应模型的适用性、双轴...  (本文共7页) 阅读全文>>