数字物理混合仿真系统的建模及理论分析 (一)系统结构与模型 被引量：26

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作者 陈磊 闵勇 +2 位作者 叶骏 李国杰 梁旭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第23期9-13,共5页

数字物理混合仿真结合了数字仿真和物理模拟的优点,是仿真发展的新方向。接口算法是混合仿真中的关键问题。分析了混合仿真系统的结构,对串行时序和并行时序进行了比较。综述了已有的5种接口方法,并推导出其中4种方法的统一形式。最后... 数字物理混合仿真结合了数字仿真和物理模拟的优点,是仿真发展的新方向。接口算法是混合仿真中的关键问题。分析了混合仿真系统的结构,对串行时序和并行时序进行了比较。综述了已有的5种接口方法,并推导出其中4种方法的统一形式。最后建立了混合仿真系统的离散动态模型,该模型为混合仿真系统的理论分析提供了基础。 展开更多

关键词 数字物理混合仿真 接口算法 理想变压器模型 阻尼阻抗法

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光伏微网系统功率硬件在环仿真接口算法研究 被引量：6

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作者 蔡海青 张建设 +4 位作者 滕亚青 伍文聪 郭琦 周寅 邹毅军 《电气自动化》 2016年第2期37-40,共4页

对现有的功率硬件在环仿真接口算法进行了综述,基于理想变压器模型(Ideal Transformer Model,ITM)讨论了算法的稳定性和改进措施,通过无接口算法、无补偿电感ITM接口算法、添加补偿电感ITM接口算法三种情况的仿真试验,对比分析现有的功... 对现有的功率硬件在环仿真接口算法进行了综述,基于理想变压器模型(Ideal Transformer Model,ITM)讨论了算法的稳定性和改进措施,通过无接口算法、无补偿电感ITM接口算法、添加补偿电感ITM接口算法三种情况的仿真试验,对比分析现有的功率放大器对仿真稳定性的影响,验证了改进接口算法能够提高功率硬件在环仿真系统的精确性和稳定性。 展开更多

关键词 光伏并网系统 功率硬件在环仿真 理想变压器模型 接口算法 功率放大器

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一种提高数模混合仿真系统稳定性的算法研究 被引量：3

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作者 赵艳军 安然然 张远 《广东电力》 2019年第8期59-64,共6页

当数模混合仿真接口采用某种单一理想变压器模型,在数字系统和物理系统等值阻抗大小关系发生变化时,系统稳定性将被破坏。为解决该问题,建立了基于2种理想变压器的数模混合仿真接口模型,分析其稳定适用条件;提出在稳定条件改变时,通过... 当数模混合仿真接口采用某种单一理想变压器模型,在数字系统和物理系统等值阻抗大小关系发生变化时,系统稳定性将被破坏。为解决该问题,建立了基于2种理想变压器的数模混合仿真接口模型,分析其稳定适用条件;提出在稳定条件改变时,通过在物理侧和数字侧分别进行阻抗补偿来保持系统稳定的算法。基于MATLAB仿真,对提出的基于阻抗补偿的数模混合仿真接口算法进行验证,仿真结果表明该算法有效可行。 展开更多

关键词 数模混合仿真 阻抗补偿 理想变压器模型 稳定性

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功率连接型数字物理混合仿真系统 (一)接口算法特性 被引量：30

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作者 胡昱宙 张沛超 +1 位作者 方陈 包海龙 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期36-41,共6页

功率连接型数字物理混合仿真结合了实时数字仿真和动态物理模拟的优点,是未来研究新能源发电和储能设备物理特性和接入技术的关键手段。接口算法是功率连接型混合仿真系统的关键技术。文中从稳定性和精确性2个方面,研究并建立了功率连... 功率连接型数字物理混合仿真结合了实时数字仿真和动态物理模拟的优点,是未来研究新能源发电和储能设备物理特性和接入技术的关键手段。接口算法是功率连接型混合仿真系统的关键技术。文中从稳定性和精确性2个方面,研究并建立了功率连接型混合仿真系统的接口特性。对阻抗阻尼接口进行了化简,分析了简化阻尼阻抗接口和理想变压器接口的稳定性。分析了简化阻尼阻抗接口对数字仿真系统精确性的影响,得出在阻抗匹配时阻尼阻抗法不受接口延迟影响的透明特性。针对物理模拟系统无源和有源2种情况,分析了简化阻尼阻抗接口和理想变压器接口对物理被试系统精确性的影响,得出理想变压器接口带有源负载能力优于阻尼阻抗接口的结论。根据理论分析结果,给出了在各种情况下选择接口算法的原则。 展开更多

关键词 功率连接型数字物理混合仿真 接口算法 理想变压器模型接口 阻尼阻抗接口

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现代电力系统大功率数模混合实时仿真实现 被引量：17

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作者 曾杰 冷凤 +3 位作者 陈晓科 陈迅 李俊林 毛承雄 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期166-171,178,共7页

数模混合实时仿真技术兼具数字仿真和物理模拟的优势,将成为未来电力系统仿真分析的有效手段。为了适应现代电力系统的发展需求,提出了通用型大功率数模混合实时仿真系统架构,采用基于理想变压器模型改进接口算法、基于电力电子变换器... 数模混合实时仿真技术兼具数字仿真和物理模拟的优势,将成为未来电力系统仿真分析的有效手段。为了适应现代电力系统的发展需求,提出了通用型大功率数模混合实时仿真系统架构,采用基于理想变压器模型改进接口算法、基于电力电子变换器大功率物理侧接口和抗干扰信号交互系统,实现了400V/50kVA大功率数模混合实时仿真系统。同时,在所提出的数模混合实时仿真平台上开展了数模混合实时仿真实验,并与全数字仿真实验进行了对比,验证了系统的稳定性和准确性。 展开更多

关键词 数模混合实时仿真 功率硬件在环 理想变压器模型接口算法 大功率接口

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功率连接型数字物理混合仿真系统(二)适应有源被试系统的新型接口算法 被引量：12

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作者 胡昱宙 张沛超 +1 位作者 包海龙 方陈 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期76-81,共6页

将实时数字仿真技术和动态物理模拟技术结合起来,可以对含可再生能源和储能的微网系统进行研究与测试。由于被试系统为有源系统,对混合仿真系统的接口算法提出了更高的要求。针对简化阻尼阻抗接口,设计了一种适用于有源被试系统的阻抗... 将实时数字仿真技术和动态物理模拟技术结合起来,可以对含可再生能源和储能的微网系统进行研究与测试。由于被试系统为有源系统,对混合仿真系统的接口算法提出了更高的要求。针对简化阻尼阻抗接口,设计了一种适用于有源被试系统的阻抗跟踪算法,实现了实时阻抗匹配。提出了一种新的混合接口模型,新接口用理想变压器接口构成前向驱动器,以激励物理模拟系统;由简化阻尼阻抗接口构成反向观测器,以获得精确的数字仿真结果。MATLAB仿真表明,对于有源被试系统,新接口算法兼顾了简化阻尼接口算法对数字仿真系统的"透明性"以及理想变压器接口的带有源负载能力。 展开更多

关键词 功率连接型数字物理混合仿真 阻尼阻抗接口 理想变压器模型接口 阻抗匹配 有源负载

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多端直流配电网实时仿真的模型分割方法 被引量：7

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作者 谈竹奎 班国邦 +3 位作者 徐玉韬 吕黔苏 郝正航 刘飞 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2020年第5期82-88,95,共8页

多端直流配电网不仅节点数量多,并且包含较多的电力电子装置,受单个仿真机处理能力的限制,多端直流配电网实时仿真实现难度大。为了实现多端直流配电网实时仿真,采用理想变压器模型法对多端直流配电网进行模型分割,以直流电网为边界,将... 多端直流配电网不仅节点数量多,并且包含较多的电力电子装置,受单个仿真机处理能力的限制,多端直流配电网实时仿真实现难度大。为了实现多端直流配电网实时仿真,采用理想变压器模型法对多端直流配电网进行模型分割,以直流电网为边界,将各端换流站及其交流系统作为一个子系统,子系统之间通过理想变压器模型交互数据。最后,以5端直流配电网为例,将系统分割为5个子系统,对比分析分割模型和原模型在各种工况下的动态响应,二者动态过程基本一致。结果分析验证了所提模型分割方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 模型分割 实时仿真 理想变压器模型法 多端直流配电网

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适用于直流输电换流变压器实时仿真的建模方法 被引量：5

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作者 罗婷 郝正航 +3 位作者 杨萍 刘柏霖 许莹 陈湘萍 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期19-25,共7页

实时仿真中换流变压器含有大量开关器件,存在仿真硬件的储存容量和计算能力不足的问题,从而导致仿真过载进而严重影响高压直流输电仿真工作的开展。针对该问题,采用理想变压器模型接口算法设计实现有载调压的换流变压器,以CIGRE标准HVD... 实时仿真中换流变压器含有大量开关器件,存在仿真硬件的储存容量和计算能力不足的问题,从而导致仿真过载进而严重影响高压直流输电仿真工作的开展。针对该问题,采用理想变压器模型接口算法设计实现有载调压的换流变压器,以CIGRE标准HVDC系统测试模型为例,在Simulink和RT-LAB平台上分别进行离线和实时仿真,对比所设计的基于理想变压器模型法(ideal transformer method,ITM)的无分接开关的换流变压器与带分接头开关的换流变压器,稳态和暂态结果一致。最后得出结论:基于理想变压器模型接口算法实现换流变压器功能,该方法可应用于直流输电实时仿真测试平台的构建。 展开更多

关键词 理想变压器模型法 高压直流输电 换流变压器 分接头控制 RT-LAB

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新型电力系统电磁暂态加速仿真技术

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作者 聂春芳 郝正航 +1 位作者 陈卓 何朴想 《电子科技》 2024年第3期18-25,共8页

为解决新型电力系统电磁暂态仿真时由于系统拓扑结构复杂、电力电子开关器件较多以及仿真机单核计算能力不足导致的仿真效率低下、仿真难度大等问题,文中采用理想变压器模型分割算法将大规模新型电力系统模型分割成若干子系统,实现了大... 为解决新型电力系统电磁暂态仿真时由于系统拓扑结构复杂、电力电子开关器件较多以及仿真机单核计算能力不足导致的仿真效率低下、仿真难度大等问题,文中采用理想变压器模型分割算法将大规模新型电力系统模型分割成若干子系统,实现了大系统的解耦和降阶,有效减少了仿真时整个系统作为一个状态空间系统矩阵的运算量。为进一步减轻单个处理器的计算负担,利用CPU(Central Processing Unit)多核并行技术设计一款在裸机环境下高效并行运算的加速仿真平台UREP300。将分割后的模型载入UREP300进行加速仿真实验,同时与基于MATLAB/Simulink的原模型离线仿真进行对比。实验结果表明,融合理想变压器模型分割与多核并行运行的加速仿真技术能够在保障仿真精度的同时将仿真速度提升至原来的586倍,可显著提高仿真效率,适用于大规模新型电力系统的仿真工作。 展开更多

关键词 新型电力系统 电磁暂态 加速仿真 模型分割 理想变压器模型法 裸机编程 多核并行 多核调度

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基于虚拟线路补偿的主动配电网混合仿真接口实现方法 被引量：4

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作者 鄂涛 尹忠东 王群飞 《电力工程技术》 北大核心 2022年第3期133-142,共10页

数字物理混合仿真是未来主动配电网仿真分析的有效手段,而接口算法是确保其系统稳定性和精确性的关键。针对现有接口算法无法适用于主动配电网混合仿真的问题,文中提出一种基于虚拟线路补偿的改进功率接口算法。首先,在分析理想变压器模... 数字物理混合仿真是未来主动配电网仿真分析的有效手段,而接口算法是确保其系统稳定性和精确性的关键。针对现有接口算法无法适用于主动配电网混合仿真的问题,文中提出一种基于虚拟线路补偿的改进功率接口算法。首先,在分析理想变压器模型(ITM)法结构与稳定条件的基础上,提出在数字侧与物理侧间增设一条虚拟线路。然后,基于线路上虚拟电流对系统进行稳定性补偿,并给出了线路阻抗的取值范围;同时,针对接口固有延迟及稳定性补偿引入的误差,提出根据虚拟线路上流过的虚拟功率对接口两侧的相位差进行补偿,以保证精确性。最后,通过仿真和实验将文中所提方法与ITM法、阻尼阻抗法及虚拟阻抗法相比较,验证了文中方法在提升主动配电网混合仿真系统稳定性及精度上的有效性和优越性。 展开更多

关键词 数字物理混合仿真 主动配电网 虚拟线路补偿 功率接口算法 功率硬件在环 理想变压器模型(ITM)

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开放式换流系统的数字物理仿真实验平台研究

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作者 王金华 郝正航 王佳雨 《电力科学与工程》 2023年第5期72-78,共7页

针对数字物理混合仿真接口稳定性问题,提出了通过改变功率接口阻值提高稳定性的方法。利用电路原理,对理想变压器模型接口算法进行了改进。在数字侧阻抗关键点上做了并联电阻处理,并在仿真中验证了方法的有效性。在数字物理混合仿真方面... 针对数字物理混合仿真接口稳定性问题,提出了通过改变功率接口阻值提高稳定性的方法。利用电路原理,对理想变压器模型接口算法进行了改进。在数字侧阻抗关键点上做了并联电阻处理,并在仿真中验证了方法的有效性。在数字物理混合仿真方面,以上措施提高了接口系统稳定性。介绍了开放式换流系统的接口结构和工作原理,运用改进理想变压器模型算法结合自主研发的开放式换流系统,搭建了380V/120kV风电场并网实验平台。实验与全数字仿真结果基本一致,从而验证了混合仿真系统的有效性和准确性。 展开更多

关键词 数字物理混合仿真 理想变压器模型算法 开放式换流系统 功率硬件在环

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适用于馈线自动化的实时仿真通用模型分割方法

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作者 雷廷浩 郝正航 《现代电子技术》 2021年第23期165-170,共6页

配电网节点数多,并且包含较多的开关装置,给仿真机的实时化处理带来了巨大困难,加大了单个仿真机处理能力的限制,且随着开关数增多及配电终端的投入,更难以对配电网进行实时仿真。模型分割能快速对仿真模型进行降阶处理,理想变压器(ITM... 配电网节点数多,并且包含较多的开关装置,给仿真机的实时化处理带来了巨大困难,加大了单个仿真机处理能力的限制,且随着开关数增多及配电终端的投入,更难以对配电网进行实时仿真。模型分割能快速对仿真模型进行降阶处理,理想变压器(ITM)无疑是众多分割方法中最简单有效的一种。但随着配电自动化的普及,在检测到故障情况时,相应节点的开关会随之动作,配电网络也会发生改变,传统的理想变压器法会因为稳定性问题导致仿真失稳。文中根据理想变压器稳定特性提出模型分割接口转换算法并对其进行论证,使分割接口在配电网中实现通用;以IEEE 33配电网为例对其进行仿真,将系统分割为2个子系统,在分割系统中实现配电网的馈线自动化,分析了分割模型和原始模型在馈线自动化下的动态响应,二者动态过程基本一致。验证了提出的分割接口的可行性和有效性。 展开更多

关键词 模型分割 实时仿真 馈线自动化 配电网 理想变压器模型法 模型分割接口 ITM接口稳定特性 ITM转换算法

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