描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030693938丛书名: 智能电网技术与装备丛书国家出版基金项目
内容简介
本书全面阐述了电力系统全电磁暂态仿真的模型和算法，以及软件开发技术，共分为八章。第1章概述电力系统仿真的基本原理，第2～4章详细介绍电力系统常规设备数学模型、新能源发电设备模型、常规直流及柔性直流数学模型，第5～7章重点介绍电磁暂态仿真算法、电磁暂态并行仿真技术和电磁暂态仿真的初始化技术，第8章介绍全电磁暂态仿真程序在实际电网中的应用。
目 录
目录
“智能电网技术与装备丛书”序
前言
第1章 概论 1
1.1 系统仿真概述 1
1.2 电力系统仿真 3
1.2.1 电力系统非实时仿真技术 4
1.2.2 电力系统实时仿真技术 8
1.2.3 实时仿真技术与离线仿真技术选择 11
1.3 电力系统仿真技术的发展与挑战 11
参考文献 12
第2章 电力系统常规设备数学模型 13
2.1 同步发电机 13
2.1.1 同步发电机电气部分模型 13
2.1.2 同步发电机机械部分模型 16
2.2 输电线路 17
2.2.1 集中参数模型 17
2.2.2 Bergeron模型与Dommel模型 17
2.2.3 考虑参数频变效应的线路模型 20
2.2.4 各种线路模型的优缺点 21
2.2.5 多相输电线路的等效电路 22
2.3 变压器 23
2.3.1 双绕组变压器模型 23
2.3.2 三绕组变压器模型 24
2.3.3 非线性励磁回路的处理 26
2.3.4 其他类型的变压器模型 28
2.4 负荷模型 29
2.4.1 ZIP静态负荷模型 30
2.4.2 感应电动机模型 31
2.5 本章小结 34
参考文献 34
第3章 新能源发电设备模型 37
3.1 锁相环及交流电压正负序分离 37
3.2 常用电气量的测量与计算 39
3.3 双馈感应风力发电机 43
3.3.1 双馈风力发电机变换器及其控制系统 44
3.3.2 风机保护装置 44
3.4 直驱风力发电机 46
3.5 光伏发电模型 47
3.6 静止同步补偿器模型 48
3.7 风电场的等效与建模 50
3.8 本章小结 53
参考文献 53
第4章 常规直流及柔性直流数学模型 55
4.1 常规直流输电系统构成及控制 55
4.2 MMC拓扑结构及电磁暂态模型 68
4.2.1 三相MMC拓扑结构及子模块工作状态 68
4.2.2 MMC电磁暂态模型 70
4.3 MMC高效电磁暂态模型 71
4.3.1 MMC戴维南等效模型 71
4.3.2 MMC高效戴维南模型 72
4.3.3 基于双向堆排序的不完全电容电压排序算法 73
4.3.4 MMC高精度闭锁仿真 76
4.3.5 全桥型MMC高效戴维南模型 78
4.4 柔性直流输电控制系统模型 78
4.4.1 外环控制器模型 79
4.4.2 孤岛控制器模型 79
4.4.3 内环控制器模型 80
4.4.4 环流抑制控制模型 81
4.4.5 调制环节控制模型 82
4.5 本章小结 83
参考文献 83
第5章 电磁暂态仿真算法 84
5.1 电磁暂态数值算法简介 84
5.2 几种基本电磁暂态元件模型及网络解法 85
5.3 电力电子仿真中遇到的问题 89
5.4 主要的处理方法 91
5.4.1 插值技术 91
5.4.2 阻尼梯形法 93
5.4.3 临界阻尼法 95
5.5 考虑任意重事件发生的多步变步长电磁暂态仿真算法 95
5.6 本章小结 99
参考文献 100
第6章 电磁暂态并行仿真技术 101
6.1 利用长传输线解耦的分网并行算法 101
6.2 基于MATE的并行算法 102
6.3 节点分裂分网并行算法 103
6.4 基于大电网网络分割的全电磁暂态异步并行方法 106
6.5 本章小结 108
参考文献 109
第7章 电磁暂态仿真的初始化技术 110
7.1 交直流系统初始化问题分析 110
7.1.1 交流系统的初始化方式分析 111
7.1.2 常规直流的初始化方式分析 114
7.1.3 柔性直流输电系统的初始化方式分析 116
7.1.4 FACTS设备的初始化方式分析 119
7.2 常规直流输电系统初始化方法 121
7.2.1 潮流模型误差分析 121
7.2.2 晶闸管测量的误差分析 122
7.2.3 三阶段初始化策略 125
7.2.4 算例分析 127
7.3 分网初始化方法 129
7.3.1 分网初始化策略 129
7.3.2 算例分析 131
7.4 本章小结 134
参考文献 135
第8章 全电磁暂态仿真程序在实际电网中的应用 136
8.1 全电磁暂态仿真程序应用场景一：蒙西电网 136
8.2 全电磁暂态仿真程序应用场景二：华东电网 141
8.3 全电磁暂态仿真程序应用场景三：如东海上风电柔直送出工程 155
8.4 本章小结 163
参考文献 163
“智能电网技术与装备丛书”序
前言
第1章 概论 1
1.1 系统仿真概述 1
1.2 电力系统仿真 3
1.2.1 电力系统非实时仿真技术 4
1.2.2 电力系统实时仿真技术 8
1.2.3 实时仿真技术与离线仿真技术选择 11
1.3 电力系统仿真技术的发展与挑战 11
参考文献 12
第2章 电力系统常规设备数学模型 13
2.1 同步发电机 13
2.1.1 同步发电机电气部分模型 13
2.1.2 同步发电机机械部分模型 16
2.2 输电线路 17
2.2.1 集中参数模型 17
2.2.2 Bergeron模型与Dommel模型 17
2.2.3 考虑参数频变效应的线路模型 20
2.2.4 各种线路模型的优缺点 21
2.2.5 多相输电线路的等效电路 22
2.3 变压器 23
2.3.1 双绕组变压器模型 23
2.3.2 三绕组变压器模型 24
2.3.3 非线性励磁回路的处理 26
2.3.4 其他类型的变压器模型 28
2.4 负荷模型 29
2.4.1 ZIP静态负荷模型 30
2.4.2 感应电动机模型 31
2.5 本章小结 34
参考文献 34
第3章 新能源发电设备模型 37
3.1 锁相环及交流电压正负序分离 37
3.2 常用电气量的测量与计算 39
3.3 双馈感应风力发电机 43
3.3.1 双馈风力发电机变换器及其控制系统 44
3.3.2 风机保护装置 44
3.4 直驱风力发电机 46
3.5 光伏发电模型 47
3.6 静止同步补偿器模型 48
3.7 风电场的等效与建模 50
3.8 本章小结 53
参考文献 53
第4章 常规直流及柔性直流数学模型 55
4.1 常规直流输电系统构成及控制 55
4.2 MMC拓扑结构及电磁暂态模型 68
4.2.1 三相MMC拓扑结构及子模块工作状态 68
4.2.2 MMC电磁暂态模型 70
4.3 MMC高效电磁暂态模型 71
4.3.1 MMC戴维南等效模型 71
4.3.2 MMC高效戴维南模型 72
4.3.3 基于双向堆排序的不完全电容电压排序算法 73
4.3.4 MMC高精度闭锁仿真 76
4.3.5 全桥型MMC高效戴维南模型 78
4.4 柔性直流输电控制系统模型 78
4.4.1 外环控制器模型 79
4.4.2 孤岛控制器模型 79
4.4.3 内环控制器模型 80
4.4.4 环流抑制控制模型 81
4.4.5 调制环节控制模型 82
4.5 本章小结 83
参考文献 83
第5章 电磁暂态仿真算法 84
5.1 电磁暂态数值算法简介 84
5.2 几种基本电磁暂态元件模型及网络解法 85
5.3 电力电子仿真中遇到的问题 89
5.4 主要的处理方法 91
5.4.1 插值技术 91
5.4.2 阻尼梯形法 93
5.4.3 临界阻尼法 95
5.5 考虑任意重事件发生的多步变步长电磁暂态仿真算法 95
5.6 本章小结 99
参考文献 100
第6章 电磁暂态并行仿真技术 101
6.1 利用长传输线解耦的分网并行算法 101
6.2 基于MATE的并行算法 102
6.3 节点分裂分网并行算法 103
6.4 基于大电网网络分割的全电磁暂态异步并行方法 106
6.5 本章小结 108
参考文献 109
第7章 电磁暂态仿真的初始化技术 110
7.1 交直流系统初始化问题分析 110
7.1.1 交流系统的初始化方式分析 111
7.1.2 常规直流的初始化方式分析 114
7.1.3 柔性直流输电系统的初始化方式分析 116
7.1.4 FACTS设备的初始化方式分析 119
7.2 常规直流输电系统初始化方法 121
7.2.1 潮流模型误差分析 121
7.2.2 晶闸管测量的误差分析 122
7.2.3 三阶段初始化策略 125
7.2.4 算例分析 127
7.3 分网初始化方法 129
7.3.1 分网初始化策略 129
7.3.2 算例分析 131
7.4 本章小结 134
参考文献 135
第8章 全电磁暂态仿真程序在实际电网中的应用 136
8.1 全电磁暂态仿真程序应用场景一：蒙西电网 136
8.2 全电磁暂态仿真程序应用场景二：华东电网 141
8.3 全电磁暂态仿真程序应用场景三：如东海上风电柔直送出工程 155
8.4 本章小结 163
参考文献 163
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