I 智能電網(wǎng)數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)理論及應(yīng)用研究 摘 要 數(shù)字物理混合仿真結(jié)合了實(shí)時(shí)數(shù)字仿真和動(dòng)態(tài)物理模擬的優(yōu)點(diǎn)，是 研究 智能電網(wǎng)中 新能源發(fā)電 、 儲(chǔ)能 、 微網(wǎng) 等系統(tǒng) 的特性及 接入技術(shù)的關(guān)鍵手段。 根據(jù)被試裝置的不同，數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)可分功率連接型閉環(huán)仿真及信號(hào)型閉環(huán)仿真兩類(lèi)，本文 分別 對(duì)兩者進(jìn)行了具體分析。本文首先從穩(wěn)定性和精確性?xún)煞矫鎸?duì)功率連接型仿真 關(guān)鍵 接口算法進(jìn)行了理論分析 并對(duì)阻尼阻抗接口進(jìn)行了簡(jiǎn)化。 得出 了 在阻抗匹配時(shí)， 簡(jiǎn)化后的 阻尼阻抗 接口算法 具有 不受接口延遲影響的透明特性 ，理想變壓器算法具有帶有源負(fù)載能力強(qiáng)的結(jié)論 。 基于該結(jié)論 提出了一種新混合接口模型， 該 接口用理想變壓器接口構(gòu)成前向驅(qū)動(dòng)器，以激勵(lì)物理模擬系統(tǒng)；由簡(jiǎn)化阻尼阻抗接口構(gòu)成反向觀測(cè)器，以獲得 精確的數(shù)字仿真結(jié)果。 仿真結(jié)果表明 新接口算法兼顧了簡(jiǎn)化阻尼接口算法對(duì)數(shù)字仿真系統(tǒng)的 “透明性 ”以及理想變壓器接口的帶有源負(fù)載能力。 本文其次 利用 信號(hào)型閉環(huán)仿真 技術(shù) 實(shí)現(xiàn)了雙饋風(fēng)機(jī)的控制器硬件在環(huán)測(cè)試，構(gòu)建了風(fēng)電場(chǎng)綜合 仿真分析 平臺(tái)。 本文同時(shí)推導(dǎo)了 雙饋風(fēng)電場(chǎng)啟動(dòng) 轉(zhuǎn)子撬棒 保護(hù)后的短路故障特性并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證 ，并 討論了 故障特性 對(duì) 比相式距離保護(hù) 的影響 。 轉(zhuǎn)子撬棒 保護(hù)啟動(dòng)后風(fēng)電場(chǎng)的故障特性會(huì)使距離保護(hù)的抗過(guò)渡電阻能力 發(fā)生變化 。 當(dāng)采用母線(xiàn)記憶電壓為極化量時(shí)，保護(hù)的抗過(guò)渡電阻能力與風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)；當(dāng)采用 正序電壓為極化量時(shí)，保 護(hù)的抗過(guò)渡電阻能力將減小。最后本文基于上述結(jié)果初步探討了風(fēng)電場(chǎng)自適應(yīng)距離保護(hù)的設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵詞： 數(shù)字物理混合仿真，功率連接型仿真，接口算法，雙饋風(fēng)電機(jī)組， 距離保護(hù)，極化電壓 N F of is a to of in to of be in of in ES in IM in is by by it of is UT to a TM to IM to in of of IM TM is to in s of in be to as By as of be on 海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 錄 智能電網(wǎng)數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)理論及應(yīng)用研 究 I 摘 要 I 一章 緒論 1 題背景及數(shù)字物理混合仿真的 基本概念 1 究現(xiàn)狀 4 字物理混合仿真接口研究現(xiàn)狀 4 電場(chǎng)短路故障特性研究現(xiàn)狀 4 文的主要研究?jī)?nèi)容 5 第二章 功率連接型數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng) 7 本概念及接口代數(shù) 7 口基本類(lèi)型及其穩(wěn)定性 8 想變壓器模型（ 8 變一階近似模型（ 10 輸線(xiàn)路法（ 11 分電路復(fù)制法（ 12 尼阻抗法（ 12 口精確性分析 14 系統(tǒng)的精確性分析 14 系統(tǒng)的精確性分析 17 口的精確性分析小結(jié) 18 種適應(yīng)有源被試系統(tǒng)的新型接口算法 19 于 新型接口方法 19 時(shí)阻抗跟蹤算法 20 例分析及仿真驗(yàn)證 21 源 載 21 源 載 24 章小結(jié) 27 第三章 信號(hào)型數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng) 28 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 基本概念 28 于 雙饋風(fēng)電場(chǎng) 真系統(tǒng) 30 饋風(fēng)電機(jī)組的基本運(yùn)行原理及控制策略 30 統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33 步長(zhǎng)仿真系統(tǒng)分析 34 變流器模型 36 小步長(zhǎng)異步電機(jī)模型 37 風(fēng)機(jī)模型 37 例驗(yàn)證 37 章小結(jié) 40 第四章 風(fēng)電場(chǎng)故障特性分析及仿真驗(yàn)證 41 饋感應(yīng)電機(jī)故障電流分析 41 分量分析方法 41 饋感應(yīng)電機(jī)等值模型 42 子側(cè)磁鏈 43 子側(cè)磁鏈 45 電場(chǎng)出口處的故障電流 47 例分析及仿真驗(yàn)證 50 章小結(jié) 52 第五章 風(fēng)電場(chǎng)故障特性對(duì)距離保護(hù)的影響及仿真驗(yàn)證 53 饋風(fēng)電場(chǎng)故障特性對(duì)距離保護(hù)的影響 53 母線(xiàn)記憶電壓為極化量的距離保護(hù) 54 正序電壓為極化量 61 例分析及仿真驗(yàn)證 62 真結(jié)果的進(jìn)一步討論 64 章小結(jié) 66 第六章 結(jié)束語(yǔ) 67 要工作與創(chuàng)新點(diǎn) 67 續(xù)研究工作 68 參 考 文 獻(xiàn) 69 附錄 1 口算法的相關(guān)推導(dǎo) 74 附錄 2 適用有源負(fù)荷的新接口算法 關(guān)推導(dǎo) 76 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 V 致 謝 79 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文 80 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 錄 圖 1字物理混合仿真系統(tǒng)原理圖 2 圖 2率連接型數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)原理圖 7 圖 2統(tǒng)的傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)圖 8 圖 2口結(jié)構(gòu)圖 9 圖 2口傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)圖 9 圖 2口結(jié)構(gòu)圖 10 圖 2口結(jié)構(gòu)圖 11 圖 2口結(jié)構(gòu)圖 12 圖 2口結(jié)構(gòu)圖 13 圖 2考系統(tǒng)等效電路圖 14 圖 2口等效電路圖（被試系統(tǒng)有源） 15 圖 2口等效電路圖（被試系統(tǒng)有源） 16 圖 2口原理圖 19 圖 2試系統(tǒng)為無(wú)源負(fù)載時(shí)的等效電路圖 21 圖 2電壓響應(yīng)（無(wú) 源 22 圖 2電流響應(yīng)（無(wú)源 22 圖 2電壓響應(yīng)（無(wú)源 23 圖 2電流響應(yīng)（無(wú)源 23 圖 2試系統(tǒng)為有源負(fù)載時(shí)的等效電路圖 24 圖 2電壓響應(yīng)（有源 25 圖 2電流響應(yīng)（有源 25 圖 2電壓響應(yīng)（有源 25 圖 2電流響應(yīng)（有源 26 圖 3用 術(shù)對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行測(cè)試 29 圖 3饋風(fēng)機(jī)原理圖 30 圖 3子側(cè)變流器定子磁鏈定向矢量控制 31 圖 3網(wǎng)側(cè)變流器電網(wǎng)電壓定向矢量控制 32 圖 3護(hù)原理圖 32 圖 3饋風(fēng)機(jī) 理圖 33 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 3饋風(fēng)機(jī) 口原理圖 34 圖 3步長(zhǎng)、小步長(zhǎng)接口原理圖 35 圖 3開(kāi)關(guān)管等效 型 36 圖 3低損耗理想開(kāi)關(guān)管模型 36 圖 3饋風(fēng)機(jī)的 步長(zhǎng)模型 38 圖 3步長(zhǎng)電力系統(tǒng)接線(xiàn)圖 38 圖 3子電流 39 圖 3子電流 39 圖 3流母線(xiàn)電壓幅值 40 圖 3電場(chǎng)輸出的有功、無(wú)功波形 40 圖 4應(yīng)電機(jī)正序等效電路圖 42 圖 4應(yīng)電機(jī)負(fù)序等效電路圖 42 圖 4相短路接地時(shí)的序電壓分布情況 49 圖 4相相間短路時(shí)的序電壓分布情況 49 圖 4電場(chǎng)短路故障電流算例 50 圖 4相接地故障電流及頻譜 (故障位置線(xiàn)路全長(zhǎng) 20%) 51 圖 4相接地故障電流及頻譜 (故障位置線(xiàn)路全長(zhǎng) 80%) 51 圖 4相相間短路故障電流及頻譜 (故障位置線(xiàn)路全長(zhǎng) 20%) 52 圖 4相相間短路故障電流及頻譜 (故障位置線(xiàn)路全長(zhǎng) 80%) 52 圖 5路故障示意圖 54 圖 5母線(xiàn)記憶電壓為極化量的歐姆距離繼電器實(shí) 際動(dòng)作特性 56 圖 5序電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 57 圖 5序電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 57 圖 5序序電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 57 圖 5同步速時(shí)以母線(xiàn)記憶電壓為極化量的距離繼 電器實(shí)際保護(hù)范圍 59 圖 5同步速時(shí)以母線(xiàn)記憶電壓為極化量的距離繼 電器實(shí)際保護(hù)范圍 59 圖 5方向故障時(shí) 以母線(xiàn)記憶電壓為極化量的距離繼電器實(shí)際保 護(hù)范圍 61 圖 5護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)以正序電壓為極化量的距離繼 電器實(shí)際保護(hù)范圍 62 圖 5大風(fēng)力跟蹤曲線(xiàn) 65 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 錄 表 2口精確性小結(jié) 18 表 2例 1 參數(shù)取值 21 表 2接口基波仿真精度對(duì)比（無(wú)源 23 表 2例 2 參數(shù)取值 24 表 2接口仿真精度對(duì)比（有源 26 表 3例參數(shù) 38 表 4路故障算例參數(shù) 50 表 5離保護(hù)保護(hù)范圍算例參數(shù) 63 表 5母線(xiàn)記憶電壓為極化量的距離繼電器動(dòng)作情況 63 表 5正序電壓為極化量的距離繼電器動(dòng)作情況 64 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 - 第一章 緒論 題背景 及 數(shù)字物理混合仿真的基本概念 電力系統(tǒng)仿真是研究電網(wǎng)動(dòng)態(tài)行為、保證電網(wǎng)穩(wěn)定及優(yōu)化運(yùn)行的重要手段，從方法上可分為物理模擬與 數(shù)字仿真 兩種。物理模擬 方法 基于相似原理， 使用經(jīng)過(guò)等值折算的實(shí)際 物理 設(shè)備 。物理模擬一般具有很高的仿真可信度， 但 由于其 投資巨大、參數(shù)更改困難、 仿真 規(guī)模有限，難以模擬大 規(guī) 模 電網(wǎng) 的 運(yùn)行。 數(shù)字仿真充分利用現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)處理能力，具有投資較小、易于重構(gòu)、能進(jìn)行大規(guī)模仿真等一系列優(yōu)點(diǎn)，但仿真 結(jié)果嚴(yán)重依賴(lài) 于 設(shè)備的數(shù)學(xué)模型及仿真算法，模型 精度會(huì)直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確度 和可信度。結(jié)合數(shù)字仿真和物理模擬的混合仿真 技術(shù)能夠 兼顧以上兩種方法的優(yōu)點(diǎn) 1-3。 數(shù)字物理混合仿真又稱(chēng)硬件在環(huán) (仿真，這種方法將實(shí)際的物理裝置或系統(tǒng) (于由實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)建立的虛擬電力系統(tǒng) (進(jìn)行閉環(huán)仿真。該方法用 物理裝置模擬建模效果不理想或模型未知的元件，用數(shù)字仿真模擬大型電力系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)仿真領(lǐng)域的一個(gè)新思路。 由于數(shù)字仿真可以建立較為真實(shí)的電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，并能夠靈活模擬諸如故障、振蕩、電壓跌落等 系統(tǒng) 極端情況，使被試裝置（ 投入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行前得到充分的測(cè) 試，在實(shí)際運(yùn)行之前檢測(cè)其潛在缺陷。所以 ，數(shù)字物理混合仿真技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)研究中將發(fā)揮重要作用。 根據(jù)被試裝置的不同，數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)可分 功率連接型閉環(huán)仿真（ 信號(hào)型閉環(huán)仿真（ 兩類(lèi) 1， 后者也常被稱(chēng)為控制器在環(huán)仿真或半實(shí)物仿真。 接 口V E 電 力 系 統(tǒng)模 擬 量輸 出模 擬 量輸 入電 壓 互 感 器電 流 互 感 器低 通 濾 波 器功 率 放 大 器H U 裝 置V E 電 力 系 統(tǒng)數(shù) 字 量輸 入數(shù) 字 量輸 出H U 器a) 功率連接型混合仿真系統(tǒng)原理圖 a) b) 信號(hào)型混合仿真系統(tǒng)原理圖 b) 1理 混合 仿真 系統(tǒng)原 理圖 IL 海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 - 數(shù)字仿真系統(tǒng)與 間需要交換真實(shí)的物理功率，如圖 1示。此時(shí)需要由四象限功率變換裝置、互感器 等物理裝置構(gòu)成接口模塊，并需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、仿真精度等復(fù)雜問(wèn)題。近年來(lái)，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)研究與設(shè)備開(kāi)發(fā)的迫切需求， 真技術(shù) 雖 獲得了密切關(guān)注 129-17，但其理論發(fā)展仍較為有限 。 對(duì) 術(shù)開(kāi)展研究的意義至少體現(xiàn)在 以下兩 方面 。 首先，智能電網(wǎng)發(fā)展中涌現(xiàn)了大量新能源發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)，但目前對(duì)這些新設(shè)備的物理特性和數(shù)學(xué)模型研究尚不充分 ，難以建立 準(zhǔn)確的數(shù)字仿真模型，利用 術(shù)，可將其以物理系統(tǒng)接入到由實(shí)時(shí)數(shù)字仿真技術(shù)模擬的電力系統(tǒng)中，這樣有利于研究它們的物理特性。其次在 統(tǒng)中，通過(guò)配置大容量的功率變換裝置，可以構(gòu)成強(qiáng)大的硬件測(cè)試平臺(tái)，如文獻(xiàn) 9介紹了一個(gè)接口單元容量達(dá)到 5大規(guī)模 用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)全電動(dòng)船舶推進(jìn)電機(jī)、風(fēng)電機(jī)組、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)變壓器等大型裝置或系統(tǒng)的在環(huán)測(cè)試 9-12。 與 術(shù)對(duì)應(yīng)的， 數(shù)字仿真系統(tǒng)與 間只傳輸?shù)凸β实臏y(cè)量信號(hào)及控制信號(hào)，如圖 1示。自電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真技術(shù)出現(xiàn)的近 20年來(lái) ，其理論 發(fā)展 已較為成熟 ，對(duì)于 域的研究主要側(cè)重于其技術(shù)應(yīng)用 。使用 術(shù)可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置在環(huán)測(cè)試、雙饋風(fēng)機(jī)背靠背變流器控制器半實(shí)物仿真等試驗(yàn)。如文獻(xiàn) 4-6利用 術(shù)進(jìn)行保護(hù)裝置的研發(fā)測(cè)試，文獻(xiàn)78則利用 術(shù)實(shí)現(xiàn)了雙饋風(fēng)機(jī)模型的控制器在環(huán)測(cè)試。 利用 術(shù) 對(duì)單裝置 進(jìn)行 閉環(huán)測(cè)試后，可進(jìn)一步搭建功能更為廣泛的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。如 基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器（如 真一次側(cè) 電力系統(tǒng)，利用 對(duì) 單 臺(tái) 繼電保護(hù)裝置的測(cè)試 方法 ，可以對(duì) 數(shù)字化變電站全站進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)故障錄波 、變電站運(yùn)行策略研究、數(shù)據(jù)挖掘、保護(hù) 配置 等 方面的 研究。 利用 術(shù)實(shí)現(xiàn) 雙饋風(fēng)機(jī)控制器的測(cè)試后，可以搭建風(fēng) 電場(chǎng)綜合測(cè)試平臺(tái) 。 利用 數(shù)字信號(hào) 控制器對(duì) 的變流器進(jìn)行控制 ，能夠更加真實(shí) 地 模擬雙饋風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況。 在此基礎(chǔ)上 可以 繼續(xù)進(jìn)行低電壓穿越 策略 、 風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響、 風(fēng)儲(chǔ) 協(xié)調(diào)控制、風(fēng)電場(chǎng)短路故障特性 等 方面的 研究。 近年來(lái)智能電網(wǎng)技術(shù)及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展，風(fēng)電裝機(jī)容量在智能電網(wǎng)中的比重快速增加 18-35。目前，采 用變速恒頻技術(shù)的雙饋感應(yīng)電機(jī) 海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 - 經(jīng) 具備最大功率跟蹤及優(yōu)質(zhì)電能輸出的特性 18。由于其優(yōu)異的能量 轉(zhuǎn)換效率 及靈活的運(yùn)行方式 ， 逐步 發(fā)展 為 大容量風(fēng)電場(chǎng) 的主要 機(jī)型 32。 結(jié)構(gòu) 及運(yùn)行原理不同于傳統(tǒng) 的 發(fā)電機(jī)組 ， 其 發(fā)電機(jī) 部分 采用繞線(xiàn)式 異步 電機(jī)， 定子直接 或通過(guò)變壓器并網(wǎng) ，轉(zhuǎn)子 則通過(guò)背靠背變流器 與電網(wǎng)相連。 雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 的 結(jié)構(gòu)本身具有欠阻尼特性 19， 對(duì)電力系統(tǒng)中的 擾動(dòng)敏感性 較強(qiáng)。 當(dāng)電力系統(tǒng) 出現(xiàn) 短路 故障時(shí)， 其 定轉(zhuǎn)子電流 將會(huì)增大，造成 機(jī)組及 背靠背 變流器過(guò)電流、過(guò)電壓 ，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損毀設(shè)備 。為保護(hù)設(shè)備 的安全運(yùn)行 ， 一般在直流母線(xiàn)處或轉(zhuǎn)子處加入 撬棒 （ 保護(hù)電路 19-20。 由于雙饋感應(yīng)機(jī)組特殊的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式，其故障特性與傳統(tǒng)的同步電機(jī)、異步電機(jī)不同 22。當(dāng) 護(hù)投入后， 由感應(yīng)電機(jī) 定子側(cè)提供的短路電流直接受到電網(wǎng)運(yùn)行方式及故障類(lèi)型、 定阻抗 等因素 的影響 24，但目前對(duì)其特 性仍十分有限。 隨著風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模 及容量不斷增大 ， 系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng) 運(yùn)行 的 要求日 趨 嚴(yán)格 。新的 國(guó)網(wǎng) 規(guī)程 Q/電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定 要求風(fēng)電場(chǎng)具備低電壓穿越能力 （ 在 一定故障條件下 不脫網(wǎng) 31，保持并網(wǎng)運(yùn)行 。 當(dāng) 匯流母線(xiàn)高壓側(cè)電壓跌至 20%時(shí)，至少保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行625這段時(shí)間內(nèi)風(fēng)電場(chǎng) 提供的短路電流 將足以 對(duì) 繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行 產(chǎn)生影響19。 若電力系統(tǒng)中的風(fēng)電場(chǎng)滲透率達(dá)到一定程度 ，基于同步 電機(jī)故障 特性的電網(wǎng)傳統(tǒng)繼電 保護(hù)算法、配合關(guān)系及整定原則都受到嚴(yán)重挑戰(zhàn) 22。 雙饋 風(fēng)電場(chǎng) 尤其 在護(hù)啟動(dòng)后的故障特性可能使原有保護(hù)范圍發(fā)生變化， 導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)。 綜上所述，風(fēng)電場(chǎng)的 護(hù) 與 電力系統(tǒng)保護(hù) 的對(duì)象存在差異 ，主要 表現(xiàn)為 護(hù)以 風(fēng) 機(jī)及變流器 等風(fēng)電場(chǎng)元器件 為 保護(hù)對(duì)象 ， 而繼電保護(hù) 裝置以維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性為目標(biāo) 31。 加深對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng) 短路 故障特性 的研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)故障穿越運(yùn)行 、 促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù) 發(fā)展及維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定都 具有重要意義 ，成為 智能電網(wǎng)建設(shè) 過(guò)程中 的重要挑戰(zhàn)之一。 本課題的研究面向智能電網(wǎng)的數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究 ， 主要 以風(fēng)電場(chǎng)接入智能電網(wǎng)為實(shí)際的應(yīng)用對(duì)象和驗(yàn)證范例，研究 在實(shí)現(xiàn) 基礎(chǔ)上對(duì) 風(fēng)電場(chǎng)故障特征的理論分析與仿真驗(yàn)證， 并討論其 對(duì) 繼電 保護(hù)影響。 本課題的研究結(jié)果將為上海市科委項(xiàng)目上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 - “數(shù)字物理混合仿真分析平臺(tái)及總體方案仿真分析驗(yàn)證”提供支撐，為崇明島智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)集成應(yīng)用示范的全面展開(kāi)提供科學(xué)依據(jù)。 究現(xiàn)狀 字物理混合仿真接口研究現(xiàn)狀 自電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)誕生 20 多年以來(lái)， 術(shù) 已發(fā)展的非常成熟 ，而應(yīng)用新發(fā)展起來(lái) 的 術(shù)時(shí) 會(huì)面臨許多新的問(wèn)題。 統(tǒng)的接口單元中包含大容量的功率變換裝置，由其引入的延遲與噪聲會(huì)對(duì)閉環(huán)仿真系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精確性產(chǎn)生嚴(yán)重影響 129-14。通過(guò)選擇合適的接口算法，可以顯著地提高 此對(duì)接口算法的研究成為 究中的關(guān)鍵問(wèn)題。 2009 年專(zhuān)門(mén)成立工作組對(duì)接口問(wèn)題進(jìn)行了研究 1。文獻(xiàn) 12總結(jié)了 種接口模型，包括理想變壓器模型（ 時(shí)變一階 型近似（ 輸電線(xiàn)路解耦（ 部分電路復(fù)制 松弛解耦 （ 阻尼阻抗（ 。其中， 最早提出，原理直觀且易于實(shí)現(xiàn)，在實(shí)踐中應(yīng)用最為廣泛。文獻(xiàn) 12利用傳遞函數(shù)分析了上述 5 種算法的穩(wěn)定性，仿真結(jié)果顯示 口在穩(wěn)定性、精確性方面都優(yōu)于其他接口算法，但是未見(jiàn)該文及其他文獻(xiàn)對(duì) 口的特性進(jìn)行深入研 究。同時(shí)，文獻(xiàn) 12認(rèn)為 口需要實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，從而限制了其實(shí)際應(yīng)用。文獻(xiàn)1314推導(dǎo)了 口的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，詳細(xì)討論了接口響應(yīng)無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差的充要條件及相位偏移問(wèn)題。文獻(xiàn)同時(shí)指出接口算法需要根據(jù) 信息 調(diào)整接口參數(shù)以改善仿真效果。文獻(xiàn) 15討論了如何通過(guò)設(shè)置接口最優(yōu)參數(shù)增加系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。文獻(xiàn) 16利用 物理 載建立了原型系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析與驗(yàn)證。 上述文獻(xiàn)存在的共性問(wèn)題是 ： 1） 分析或試驗(yàn)中假定作為 物理系統(tǒng)是無(wú)源的，而這難以適應(yīng)微網(wǎng)等有源型 研究與試驗(yàn)需求 ； 2） 對(duì) 口模型的 分析非常有限，已有的試驗(yàn)系統(tǒng)都采用 口。 電場(chǎng)短路 故障特性 研究現(xiàn)狀 風(fēng)電場(chǎng)故障特性是目前的理論研究的熱點(diǎn) ，對(duì)該問(wèn)題已經(jīng)開(kāi)展了大量研究。 文獻(xiàn) 20提出接入配電網(wǎng)的 提供的短路電流不僅與 參數(shù)有上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 - 關(guān)，還與短路點(diǎn)和接入點(diǎn)的位置、控制方式以及配電網(wǎng)的運(yùn)行工況等因素有關(guān)。并分 作與不動(dòng)作兩種情況進(jìn)行 了 討論 。 但 在 分析 過(guò)程中僅考慮了 勵(lì)磁穩(wěn)態(tài)分量及勵(lì)磁暫態(tài)分量 ， 并未考慮 其他分量 的影響 。 文獻(xiàn) 22在考慮 制系統(tǒng)和 護(hù)影響的情形下，對(duì) 三相短路電流進(jìn)行了仿真分析。文獻(xiàn) 24對(duì)電網(wǎng)故障時(shí) 短路特性進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)和分析。 從電網(wǎng)角度對(duì)障進(jìn)行研究， 得出在 轉(zhuǎn)子側(cè) 閉鎖時(shí)，網(wǎng)測(cè)變流器 行為可視作結(jié)論 。 文獻(xiàn) 25分析了電網(wǎng)故障時(shí) 動(dòng)態(tài)特性，推導(dǎo)了定子磁鏈在對(duì)稱(chēng)及不對(duì)稱(chēng)故障情況下的解析表達(dá)式。文獻(xiàn) 26基于 子、轉(zhuǎn)子磁鏈的暫態(tài)變化規(guī)律，推導(dǎo)了 電網(wǎng)電壓不同跌落程度時(shí)的定子、轉(zhuǎn)子暫態(tài)電流的解析