一、电力电子和FACTS装置数字仿真软件包的研究与开发（论文文献综述）
聂世培[1]（2018）在《关注区可变的电磁-机电暂态混合实时仿真方法》文中提出实时仿真是指仿真平台完成每个步长的状态输出的计算所需的时间短于或等于所选择的步长,可以用于设计,原型构建,硬件在环测试,教学和培训。电磁暂态仿真虽然被认为更精细,但是计算负担重,进而限制了仿真规模;机电暂态仿真虽然牺牲了快速瞬变、谐波和电磁非线性的描述,但具有可进行大系统分析的优点。当大规模电力系统进行电磁暂态仿真的计算资源不足时,一种可行的解决方案是:需要详细研究的局部进行电磁暂态仿真,其余部分进行机电暂态仿真,两者通过接口实现联接。现有文献对研究对象进行网络划分之后,进行电磁暂态仿真和机电暂态仿真的区域通常是固定的。为使电磁暂态仿真对象灵活变化,本文提出关注区可变的电磁-机电暂态混合实时仿真方法,即根据关注区的不同,分时段对不同区域进行电磁暂态仿真,所有区域都进行机电暂态仿真。将要设置故障或发生操作的区域定义为关注区。将仿真对象划分为多个子网,按照关注区边界处发生三相短路故障引起相邻子网边界处电压跌落深度决定电磁暂态仿真范围。针对关注区可变的混合实时仿真的特点,以子网为基本单元求取诺顿等值。电磁侧、机电侧的计算都主要包括三个步骤。在此基础上构建了联络系统的通用模型,联络系统由电磁子网的诺顿等值和其余子网的机电暂态模型的诺顿等值组成。电磁子网借助自身接口处的离散序列提取得到的电压、电流正序分量和其机电暂态模型的诺顿等值导纳形成自身在机电侧的诺顿等值模型。针对并行数据交互方式中机电侧和电磁侧均采用上一步长等值参数导致接口误差较大的问题,采用基波相量预估、诺顿等值电流源预估来减小接口误差。以IEEE118节点系统作为测试对象,验证了所提方法的可行性、灵活性及有效性。
王智颖[2]（2018）在《基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真方法与系统设计》文中提出有源配电网实时仿真是研究系统动态特性、模拟实际运行环境、测试保护控制策略的有效手段。随着新型分布式电源、柔性负荷等分布式能源的大规模接入,有源配电网仿真计算规模日趋庞大,模型更加复杂,实时仿真的快速性和有效性对底层硬件计算性能提出了更高的要求。本文以具有固有高并行度、深度流水线、分布式存储资源的FPGA为底层硬件,研究了有源配电网实时仿真数值算法与硬件设计方法,开发了基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真系统。主要研究工作如下:1)研究并发展了基于FPGA的有源配电网实时仿真框架。确定了以节点分析为核心的实时仿真方法,采用指数差分方法对有源配电网各元件特性方程进行差分并形成节点电导矩阵;提出了网格型和线性阵列相结合的可扩展多FPGA系统拓扑,实现了 FPGA之间辐射型、环型、线性阵列型灵活联接的方式;提出了单速率和多速率同步机制,保证多FPGA系统同步运行;设计了多FPGA之间的数据交互方式;建立了光伏阵列、蓄电池以及风力发电机的FPGA详细模型。2)设计了基于多FPGA的有源配电网实时仿真系统可扩展多层级并行仿真架构。研究了有源配电网粗-细粒度数学模型分割方法,并将分割后的模型映射到对应的FPGA中,在深入挖掘仿真计算可并行性的基础上,形成了系统级-单元级-模块级-元件级多层级并行的实时仿真架构。3)提出了基于FPGA的有源配电网多速率实时仿真方法与硬件设计方法。根据系统元件动态特性时间尺度,将有源配电系统划分为分布式电源及储能快子系统与配电网络慢子系统,分别采用不同的仿真步长进行求解;面向快慢子系统数据交互,提出了多速率接口方法与硬件设计;提出了分布式电源及储能系统中电气系统与控制系统异步多速率数据交互方式,进一步提高了实时仿真效率。4)设计了基于FPGA有源配电网实时仿真核心模块。针对大规模配电网实时仿真,设计并实现了高性能线性方程组解算器;面向实时仿真器的多种通信需求设计了对应的I/O接口,包括接收外部设备模拟信号的通用AD接口,仿真结果输出的通用DA接口以及实现多FPGA全双工通信的高速光模块接口。5)基于本文设计的实时仿真系统,选取典型有源配电网算例对本文提出的数值仿真方法与硬件设计进行测试,从仿真效率、数值精度、计算规模等方面验证了本文开发的实时仿真系统的正确性和有效性。
吕棋鸿[3]（2017）在《FACTS设备对提高电网输电断面潮流极限的应用研究》文中研究表明由于大规模电网的互联,电力系统的可靠性与稳定性深受区域之间的功率传输能力的影响。因此,正确而迅速地求解区域联络线的稳定性约束极限传输功率,将输电断面潮流控制在暂态极限值之内,是目前电力系统领域一个重要的课题。柔性交流输电系统（FACTS）是以电力电子元件或其他静止型控制器为基础,能提高可控性和增大电力传输能力的交流输电系统,FACTS采用晶闸管、GTO、MOSFET等元件制成可以控制电网参数的一次设备,电网的电压、相角、阻抗、有功、无功将得到实时控制,从而实现灵活控制潮流的功能和电网输电能力的最大化。本文利用PSD—BPA软件的暂态计算模块,针对多种FACTS设备接入电网的情况进行仿真,多角度分析了 FACTS设备接入对系统暂态特性的影响,从定性和定量的角度分析了 FACTS元件对提高大规模电网断面潮流极限的作用。首先,对各种不同类型的FACTS元件进行分析和比较,从基本原理和组成结构上介绍了 FACTS元件的接入对电力系统稳态和暂态特性的影响。同时建立了STATCOM、TCSC、TCPST、UPFC等典型FACTS设备的稳态或暂态数学模型。其次,对断面潮流极限的概念进行了详细阐述。通过介绍时域仿真法如何求解包含代数方程和微分方程的电力系统暂态计算问题,引出计算断面潮流极限的基本步骤及其所包含的含义。同时还介绍了断面潮流极限的求取策略以及切机切负荷的原理与方法。最后,利用PSD—BPA软件实现FACTS设备接入大规模电网的暂态时域仿真,并通过提高流过断面功率的方法,逐渐逼近系统的暂态稳定边界,根据一定的判据,求得系统的断面潮流极限。设计多种FACTS设备的组合接入方案,对它们的仿真结果进行比较和分析。分析结果表明,各种FACTS设备的接入对系统的暂态稳定和断面潮流极限都具有不同程度的提高作用,同时,它们都能够提高系统的暂态稳定极限,更有效地防止系统发生振荡。该求解方法和得到的分析结果对电网FACTS设备的选择和安装都具有重要的参考意义。
王旭,祁万春,黄俊辉,谢珍建,吴晨[4]（2014）在《柔性交流输电技术在江苏电网中的应用》文中研究指明介绍了柔性交流输电技术（flexible AC transmission system,FACTS）的发展及应用现状,并针对江苏电网在规划发展中存在的问题,以过江中通道、南京西环网、苏州南部电网为例,通过系统仿真分析研究了在江苏电网中应用FACTS技术提高电网输电能力及稳定性的可行性。经研究发现:通过应用FACTS技术,能够有效控制电网潮流,提高现有电网的输电能力,从而避免了投资巨大、实施难度极大的过江通道及城市电缆输电通道的建设,并能够解决特高压直流双极闭锁等严重故障时电网可能出现的电压稳定问题。可见,在江苏电网应用FACTS技术可以显着提高电网的效率及安全性,能够取得良好的经济效益和社会效益。
李鹏,王成山,黄碧斌,高菲,丁承第,于浩[5]（2013）在《分布式发电微网系统暂态时域仿真方法研究——（一）基本框架与仿真算法》文中研究说明分布式发电微网系统具有较强的非线性与随机性,其动态过程更加复杂,详细的暂态时域响应特性需要对元件进行详细建模,采用基于节点方程的电磁暂态仿真的基本框架作为实现分布式发电微网系统暂态仿真的基础。介绍了实现暂态仿真所采用的各种算法,比较了不同方法的优劣。具体为:采用增广的改进节点方程扩展了电气系统的建模能力;采用牛顿法迭代求解控制系统消除了非线性元件的内部时延,利用伪牛顿法提高了控制系统的计算速度;采用插值算法解决电力电子开关仿真时的各种问题。最后,讨论了分布式发电微网系统的初始化方法。
李鹏[6]（2010）在《分布式发电微网系统暂态仿真方法研究》文中指出暂态仿真是认知分布式发电微网系统中快动态过程的重要手段,也是揭示系统中各种暂态相关问题的基础,实现分布式发电微网系统的暂态仿真具有十分重要的理论意义与工程应用价值。论文围绕仿真程序的建模能力、计算求解的数值精度及仿真计算的速度与效率三个方面开展工作,研究适用于分布式发电微网系统暂态仿真的相关模型与仿真方法,提出了基于节点分析的暂态仿真的基本框架,设计并实现了暂态仿真程序。论文具体工作如下:（1）结合系统的建模需求,提出了扩展暂态仿真程序建模能力的方法,包括:采用增广改进节点方程扩展了电气系统的建模能力;提出并实现了基于自动微分技术的静态非线性特性元件暂态仿真建模方法,特别适于各种具有复杂静态非线性特性的分布式电源及储能元件的建模。算例表明暂态仿真程序提供了充分的系统底层建模能力,能够满足分布式发电微网系统暂态仿真的建模需求。（2）研究了改善暂态仿真程序计算求解精度的方法,包括:实现了基于牛顿法的控制系统精确求解;提出了一种用于电力电子电路仿真的电气系统插值算法。仿真算例的研究表明,基于文中提出的各种算法,程序具有较高的仿真计算精度与较好的数值稳定性。（3）研究了提高暂态仿真程序计算速度与效率的方法,包括:采用伪牛顿法加快了控制系统的计算速度;提出了一种易于实现的电气系统与控制系统并行求解策略;提出了一种改进的电气系统与控制系统并行求解策略,改善了并行算法的计算精度;提出了基于自然解耦特性的控制系统并行求解策略,进一步加快了程序的计算求解速度。仿真算例表明,综合应用文中提出的各种算法,基于并行实现的程序计算速度相对于单线程的串行程序最多可提高2倍以上。（4）基于本文开发的暂态仿真程序,选取典型的分布式电源及相应的控制策略,实现了包括光伏发电系统、固体氧化物燃料电池发电系统及微型燃气轮机发电系统在内的各种分布式发电系统的建模与暂态仿真,考察了它们在并网和独立运行时出现环境条件改变、系统外部故障及功率输出变化等各种扰动时系统的暂态过程;在上述工作基础上,对含多种分布式电源的微网算例系统进行了仿真分析。通过与各种商业仿真工具的比较,验证了本文提出的各种算法的正确性和有效性。
李维[7]（2010）在《基于PSCAD的电力系统机电暂态与电磁暂态混合仿真》文中研究说明随着现代电力系统的迅速发展,大量高压直流输电系统（High Voltage Direct Current, HVDC）和柔性交流输电装置（Flexible AC Transmission Systems, FACTS）等电力电子设备广泛应用于其中。这些设备的投入使得电力系统的运行和控制更为复杂,同时也对电力系统仿真分析技术提出了更高的要求。HVDC系统和FACTS装置对系统故障具有快速响应能力,目前主要运用电磁暂态仿真程序来研究其在系统暂态过程中电压和电流的快速变化现象。但由于计算机存储和计算能力有限,即使用并行计算方法也难以对大型电力系统进行全网电磁仿真。而机电暂态仿真程序（Transient Simulation Program,TSP）基于元件的准稳态模型,不能反应元件内部的电气量瞬时变化过程。为了弥补以上两点不足,电力系统机电暂态与电磁暂态混合仿真算法对电力电子装置部分进行详细的电磁仿真,以便精确模拟其动态特性;对外部交流系统则进行机电仿真,以加快仿真效率。本文研究的混合仿真算法将TSP程序嵌入到商业电磁暂态仿真软件PSCAD （Power Systems CAD）主程序中,利用PSCAD自带的元件库搭建HVDC系统及其控制模型,并对其进行电磁仿真,同时用TSP程序对外部交流网络进行机电仿真;数据交换通过连接二者的接口母线进行,从而实现全网的数字仿真。该算法考虑了系统故障后频率偏移对电磁暂态仿真精度的影响,动态更新接口母线电压的瞬时频率。混合仿真算法采用戴维南等效电路来代替外部网络对HVDC电磁仿真部分的影响,而将HVDC系统等效为时变恒功率负荷来代替其对外部网络的影响。用基于Kundur 2区域系统的交直流系统对该算法进行了仿真测试,并将其结果与PSCAD的仿真结果比较,验证了本文提出的算法能准确地反应HVDC系统经受扰动后的动态特性。
顾明星[8]（2010）在《FACTS控制器间的交互影响分析及协调控制研究》文中研究指明中国电网正成为世界上规模最大、网架结构最复杂的电网之一。随着电网规模的扩大,互联大电网的形成,电网的安全稳定性与脆弱性问题越来越突出。采用灵活交流输电技术（FACTS）,可提高电网潮流流向的控制能力及输电线路的输送能力。作为快速灵活的可控电力元件,FACTS大量接入电网,在为电网调控提供新手段的同时,带来了新问题。如何实现FACTS装置的协调运行是其中的一个关键问题。研究表明,在含有多个FACTS控制器的复杂电力系统中各控制器间往往会存在交互影响,从而导致FACTS控制失稳。因此,分析交互影响的决定因素,设计FACTS的协调运行,是进一步开展FACTS方面的理论研究和工程应用研究的基础。围绕这一课题,论文在总结前人工作的基础上,展开了以下工作：以SVC、TCSC、STATCOM及UPFC为代表,研究了FACTS的工作原理及模型结构,推导了含FACTS的多机电力系统的数学模型。通过对模型的线性化得到控制系统的传递函数,进而将基于Gramian的改进指标应用于各控制通道间的交互影响分析。给出了存在交互影响的含FACTS的四机两区域电力系统实例,并在不同的运行条件下,研究了系统负荷和电气参数对交互强弱的影响,利用时域仿真验证了基于Gramian方法分析交互程度的有效性。从电气结构出发,利用电力系统分析软件包——PSAT分析FACTS控制器间的交互影响。根据SIMULINK模型库提供的器件模型,搭建了含STATCOM和UPFC的IEEE14节点电力系统仿真模型。在此基础上,从静态稳定性和动态稳定性两方面,对FACTS控制器间的交互影响进行了分析。仿真分析表明,合理选择FACTS的安装位置可以减小控制器间交互影响,提高系统的暂态稳定性。针对基于单输入单输出（SISO）情况设计的FACTS控制器间存在交互影响的问题,将FACTS控制器协调设计问题转化为多目标优化问题,提出运用人工免疫算法优化各控制器的参数。仿真结果表明,采用优化的控制参数,能很好地减小控制通道间的交互影响,更好地实现FACTS的控制性能。同时,FACTS协调运行能改善电力系统受到干扰后的运行条件,从而提高系统的动态特性。
胡卫娜,马永超[9]（2009）在《风雨彩虹——专访中国电力科学研究院教授级高级工程师陈珍珍》文中研究指明30年是一个时节,30年成就一段辉煌。30年前,恢复高考制度,30年后,造就一代英才。"我们都是幸运的,真的赶上了一个尊重知识、关注人才的时代。"作为恢复高考制度最初受益的一批人才,时至今日身为教授级高级工程师的陈珍珍仍对这份幸运抱着一颗感恩的心。拨开云雾开启一个希望的征
汤涌[10]（2009）在《交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究新进展》文中进行了进一步梳理综述了以电力系统分析软件为基础的交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究的新成果。在仿真方面的新成果有电力系统机电暂态-电磁暂态混合仿真、机电暂态-中长期动态全过程仿真、大规模电力系统小扰动稳定性计算、短路电流计算、静态电压稳定计算、最优潮流计算等;在建模方面的新成果有发电厂电力系统模型、发电机励磁和调速系统新模型、风力发电、直流输电系统模型、FACTS装置模型、负荷模型、保护与控制系统模型等。这些研究成果丰富和完善了交直流电力系统仿真能力,进一步提高了我国电力系统仿真与建模的技术水平。
二、电力电子和FACTS装置数字仿真软件包的研究与开发（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电力电子和FACTS装置数字仿真软件包的研究与开发（论文提纲范文）
（1）关注区可变的电磁-机电暂态混合实时仿真方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 电磁-机电暂态混合仿真的意义 |
| 1.1.2 实时仿真的意义 |
| 1.1.3 研究电磁-机电暂态混合实时仿真接口的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电力系统实时数字仿真系统 |
| 1.2.2 电磁-机电暂态混合实时仿真 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 电磁-机电暂态混合实时仿真接口的基本原理 |
| 2.1 电磁暂态与机电暂态仿真 |
| 2.1.1 电磁暂态仿真 |
| 2.1.2 机电暂态仿真 |
| 2.1.3 电磁暂态和机电暂态仿真的技术对比 |
| 2.2 电磁-机电暂态混合仿真方法的分类 |
| 2.3 实现电磁-机电暂态混合仿真接口的思路 |
| 2.4 电磁-机电暂态混合仿真接口的原理 |
| 2.5 接口的关键技术 |
| 第3章 关注区可变的混合实时仿真整体框架 |
| 第4章 接口的算法研究与实现 |
| 4.1 分网方案 |
| 4.1.1 子网的确定 |
| 4.1.2 电磁暂态仿真范围的确定 |
| 4.2 机电暂态侧的仿真 |
| 4.2.1 元件的机电暂态模型 |
| 4.2.2 联络系统机电暂态通用模型的构建方法 |
| 4.2.3 机电暂态子网等效电路的求取 |
| 4.2.4 相量提取 |
| 4.2.5 基波相量预估 |
| 4.3 电磁暂态侧的仿真 |
| 4.3.1 元件的电磁暂态模型 |
| 4.3.2 联络系统电磁暂态通用模型的构建方法 |
| 4.3.3 诺顿等值电流源预估 |
| 第5章 算例分析 |
| 5.1 网络划分结果 |
| 5.2 验证及应用 |
| 5.2.1 量化仿真差异的标准 |
| 5.2.2 诺顿等值精度的验证 |
| 5.2.3 关注区可变的验证及应用 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真方法与系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有源配电网发展及仿真技术 |
| 1.2.1 有源配电网的技术发展 |
| 1.2.2 有源配电网的仿真需求 |
| 1.3 基于FPGA的有源配电网实时仿真 |
| 1.3.1 实时仿真器研究现状 |
| 1.3.2 FPGA技术发展现状 |
| 1.3.3 基于FPGA的实时仿真需求 |
| 1.3.4 FPGA在实时仿真中的应用 |
| 1.3.5 基于FPGA的有源配电网实时仿真挑战 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 基于FPGA的有源配电网实时仿真的基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实时仿真的基本理论 |
| 2.2.1 实时仿真基本框架 |
| 2.2.2 元件指数差分方法 |
| 2.2.3 根匹配方法 |
| 2.2.4 控制系统求解方法 |
| 2.3 有源配电网元件建模方法 |
| 2.3.1 线性元件 |
| 2.3.2 非线性元件 |
| 2.4 分布式电源及储能的FPGA模型设计 |
| 2.4.1 光伏阵列 |
| 2.4.2 蓄电池 |
| 2.4.3 风力发电机 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基于FPGA的有源配电网可扩展系统架构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有源配电系统数学模型分割 |
| 3.2.1 粗粒度模型分割 |
| 3.2.2 细粒度模型分割 |
| 3.3 多层级并行仿真架构设计 |
| 3.4 可扩展系统硬件架构设计 |
| 3.4.1 多FPGA系统拓扑 |
| 3.4.2 同步机制设计 |
| 3.4.3 数据交互方式 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 基于FPGA的有源配电网多速率实时仿真方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本方法 |
| 4.3 多速率接口方法 |
| 4.3.1 慢子系统多速率接口方法 |
| 4.3.2 快子系统多速率接口方法 |
| 4.4 多速率仿真硬件设计方法 |
| 4.5 电气系统与控制系统多速率仿真 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 基于FPGA的有源配电网实时仿真器核心模块设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实时仿真解算器设计 |
| 5.2.1 解算器架构设计 |
| 5.2.2 离线处理过程 |
| 5.2.3 在线求解设计 |
| 5.3 实时仿真器I/O接口设计 |
| 5.3.1 光电转换接口设计 |
| 5.3.2 模数与数模转换接口设计 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 仿真验证与分析 |
| 6.1 实时仿真平台 |
| 6.2 分布式电源模型验证 |
| 6.2.1 光伏发电系统 |
| 6.2.2 光伏/蓄电池系统 |
| 6.2.3 风力发电系统 |
| 6.2.4 误差分析 |
| 6.3 多层级并行架构设计验证 |
| 6.3.1 测试算例 |
| 6.3.2 算例分析 |
| 6.3.3 仿真结果 |
| 6.4 多速率仿真方法测试 |
| 6.4.1 测试算例 |
| 6.4.2 算例分析 |
| 6.4.3 仿真结果 |
| 6.5 线性方程组求解器测试 |
| 6.5.1 测试算例 |
| 6.5.2 算例分析 |
| 6.5.3 仿真结果 |
| 6.6 I/O接口测试 |
| 6.6.1 测试算例 |
| 6.6.2 算例分析 |
| 6.6.3 仿真结果 |
| 6.7 仿真器性能分析 |
| 6.8 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 分布式发电系统参数 |
| 附录B 配电网参数 |
| 附录C IEEE 33 节点测试算例参数 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）FACTS设备对提高电网输电断面潮流极限的应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及其意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性交流输电技术 |
| 1.2.2 断面潮流极限 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 FACTS设备的工作原理和特性 |
| 2.1 FACTS设备的基本原理 |
| 2.1.1 并联型FACTS (STATCOM)原理 |
| 2.1.2 串联型FACTS (TCSC)原理 |
| 2.1.3 综合型FACTS (UPFC)原理 |
| 2.2 FACTS设备的暂态特性 |
| 2.2.1 电力系统暂态数学模型 |
| 2.2.2 FACTS的暂态控制作用 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 计及FACTS设备的断面潮流极限计算 |
| 3.1 断面潮流极限的概念和基本原理 |
| 3.1.1 断面潮流极限的概念 |
| 3.1.2 时域仿真法 |
| 3.2 断面潮流极限计算流程 |
| 3.2.1 求取策略 |
| 3.2.2 切机切负荷 |
| 3.2.3 计算软件 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 FACTS设备对断面潮流极限提升作用分析 |
| 4.1 基本断面潮流极限计算 |
| 4.1.1 基本情况 |
| 4.1.2 断面1潮流极限计算 |
| 4.2 FACTS设备接入后的断面潮流极限计算 |
| 4.2.1 STATCOM |
| 4.2.2 串联补偿设备 |
| 4.2.3 移相器 |
| 4.3 移相器灵敏度计算 |
| 4.3.1 移相器移相角度对潮流影响 |
| 4.3.2 移相器移相角度对厂站电压的影响 |
| 4.3.3 断面潮流对移相器灵敏度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实际应用案例分析 |
| 5.1 单个算例多断面比较分析 |
| 5.1.1 联网输电通道现状 |
| 5.1.2 基本断面潮流极限计算 |
| 5.1.3 各种措施对断面潮流极限的影响 |
| 5.2 多个算例综合比较分析 |
| 5.2.1 断面潮流极限基本情况分析与计算 |
| 5.2.2 FACTS设备优化方案比较分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）柔性交流输电技术在江苏电网中的应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 FACTS技术发展及应用现状 |
| 2 江苏电网规划发展中存在的问题 |
| 3 应用FACTS技术提高江苏500 k V主网架输电能力 |
| 3.1 江苏500 k V主网架潮流分布情况 |
| 3.2 应用TCSR提高江苏500 k V过江断面输电能力 |
| 4 应用FACTS技术解决江苏电网电压稳定问题 |
| 5 应用FACTS技术解决电磁环网潮流控制问题 |
| 5.1 南京主城西环网应用FACTS技术提高输电能力的必要性 |
| 5.2 UPFC提高南京西环网输电能力的可行性 |
| 5.2.1 UPFC安装地点及相应系统方案 |
| 5.2.2 UPFC控制效果分析 |
| 5.3 UPFC经济性分析 |
| 6 结论 |
（5）分布式发电微网系统暂态时域仿真方法研究——（一）基本框架与仿真算法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 暂态仿真的基本问题 |
| 1.1 问题与挑战 |
| 1.2 理论基础 |
| 1.3 基本框架 |
| 2 系统建模与解算方法 |
| 2.1 增广的改进节点方程 |
| 2.2 基于牛顿法的控制系统求解 |
| 2.3 电气系统求解的插值算法 |
| 3 初始化 |
| 4 结语 |
（6）分布式发电微网系统暂态仿真方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 分布式发电、微网与智能电网 |
| 1.2.1 分布式发电技术 |
| 1.2.2 微网技术 |
| 1.2.3 智能电网与智能配电网 |
| 1.3 分布式发电微网系统中的动态过程 |
| 1.4 分布式发电微网系统暂态仿真的现状、发展与挑战 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 分布式发电微网系统暂态仿真的基本框架 |
| 2.1 电磁暂态仿真的基本框架 |
| 2.1.1 理论基础 |
| 2.1.2 基于节点分析的暂态仿真方法 |
| 2.1.3 基于状态变量分析的暂态仿真方法 |
| 2.1.4 仿真框架的选取 |
| 2.2 电气系统解算方法 |
| 2.2.1 线性元件解法 |
| 2.2.2 非线性元件解法 |
| 2.3 控制系统解算方法 |
| 2.4 暂态仿真中的初始化问题 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 分布式发电微网系统暂态仿真建模 |
| 3.1 光伏阵列模型 |
| 3.1.1 数学模型 |
| 3.1.2 最大功率跟踪算法 |
| 3.2 燃料电池模型 |
| 3.2.1 短期动态模型 |
| 3.2.2 中期动态模型 |
| 3.3 燃气轮机模型 |
| 3.4 分布式电源暂态仿真建模 |
| 3.4.1 模型实现的基本考虑 |
| 3.4.2 模型实现方法 |
| 3.5 常规元件暂态仿真建模 |
| 3.5.1 线路 |
| 3.5.2 变压器 |
| 3.5.3 电机 |
| 3.5.4 电力电子变流器 |
| 3.5.5 控制器 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 分布式发电微网系统暂态仿真方法研究 |
| 4.1 基于增广改进节点方程的电气系统建模 |
| 4.2 一种适于电力电子电路仿真的插值算法 |
| 4.2.1 电力电子仿真的主要问题 |
| 4.2.2 考虑多重开关动作的插值算法 |
| 4.2.3 算例分析 |
| 4.3 基于牛顿法的控制系统建模与改进 |
| 4.4 基于自动微分的暂态仿真建模方法 |
| 4.4.1 自动微分原理 |
| 4.4.2 基于自动微分技术的暂态仿真建模方法 |
| 4.4.3 基于自动微分技术的燃料电池建模 |
| 4.4.4 计算效率测试 |
| 4.5 暂态时域仿真并行计算方法研究 |
| 4.5.1 一种电气系统与控制系统并行计算策略 |
| 4.5.2 改进的电气系统与控制系统并行计算策略 |
| 4.5.3 利用自然解耦特性实现的控制系统并行计算策略 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 暂态仿真程序的设计与实现 |
| 5.1 暂态仿真程序模型需求 |
| 5.2 程序总体框架设计 |
| 5.2.1 计算资源层 |
| 5.2.2 仿真计算层 |
| 5.2.3 高级分析功能层 |
| 5.3 详细设计 |
| 5.3.1 对象设计 |
| 5.3.2 接口设计 |
| 5.3.3 算法实现 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 算例实现与仿真验证 |
| 6.1 燃料电池发电系统 |
| 6.1.1 系统结构 |
| 6.1.2 控制策略 |
| 6.1.3 仿真验证 |
| 6.2 微型燃气轮机发电系统 |
| 6.2.1 系统结构 |
| 6.2.2 控制策略 |
| 6.2.3 仿真验证 |
| 6.3 光伏发电系统 |
| 6.3.1 系统结构 |
| 6.3.2 控制策略 |
| 6.3.3 仿真验证 |
| 6.4 欧盟低压微网算例研究 |
| 6.4.1 微网概况 |
| 6.4.2 详细的微网动态过程仿真 |
| 6.4.3 基于伪牛顿法的仿真性能测试 |
| 6.4.4 电气系统与控制系统并行计算策略验证 |
| 6.4.5 改进的并行计算策略验证 |
| 6.4.6 控制系统并行计算策略性能测试 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 燃料电池发电系统参数 |
| 附录B 微型燃气轮机发电系统参数 |
| 附录C 光伏发电系统参数 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）基于PSCAD的电力系统机电暂态与电磁暂态混合仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高压直流输电的历史与国内外现状 |
| 1.2 电力系统数字仿真综述 |
| 1.2.1 电力系统实时仿真 |
| 1.2.2 电力系统离线仿真 |
| 1.3 机电暂态与电磁暂态混合仿真研究 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 机电暂态仿真与电磁暂态仿真 |
| 2.1 电力系统机电仿真 |
| 2.1.1 暂态稳定计算数学模型 |
| 2.1.2 暂态稳定求解方法 |
| 2.1.3 电力网络元件数学模型 |
| 2.2 电力系统电磁仿真 |
| 2.2.1 电磁暂态仿真方法 |
| 2.2.2 电磁暂态网络元件模型 |
| 2.3 机电暂态、电磁暂态仿真方法比较 |
| 第三章 直流输电及其控制的基本原理 |
| 3.1 直流输电系统的结构 |
| 3.2 直流输电系统的基本控制方式 |
| 3.2.1 直流输电系统基本控制原理 |
| 3.2.2 换流器控制方式 |
| 3.2.3 直流输电系统基本控制特性 |
| 3.3 直流输电系统的谐波及其抑制 |
| 第四章 电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC |
| 4.1 前言 |
| 4.2 PSCAD介绍 |
| 4.2.1 PSCAD主界面 |
| 4.2.2 PSCAD用户自定义模块 |
| 4.3 EMTDC介绍 |
| 4.3.1 EMTDC的程序结构 |
| 4.3.2 EMTDC计算流程 |
| 4.4 PSCAD/EMTDC仿真初始化 |
| 4.5 PSCAD/EMTDC与Matlab的接口 |
| 第五章 基于PSCAD的混合仿真算法研究 |
| 5.1 TSP/PSCAD混合仿真基本原理 |
| 5.2 接口母线的选择 |
| 5.3 机电暂态子系统等效电路 |
| 5.3.1 多端口诺顿等效电路 |
| 5.3.2 频率偏移对混合仿真的影响及其改进措施 |
| 5.4 电磁暂态子系统等效电路 |
| 5.5 接口时序 |
| 5.6 混合仿真程序流程 |
| 第六章 仿真实例与分析 |
| 6.1 混合仿真系统模型搭建 |
| 6.1.1 仿真系统参数 |
| 6.1.2 机电暂态子系统模型 |
| 6.1.3 电磁暂态子系统模型 |
| 6.1.4 接口模型 |
| 6.2 混合仿真算法验证 |
| 6.2.5 电磁暂态仿真结果比较 |
| 6.2.6 机电暂态仿真结果比较 |
| 6.2.7 与传统混合仿真方法比较 |
| 第七章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）FACTS控制器间的交互影响分析及协调控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 灵活交流输电技术(FACTS)概述 |
| 1.1.1 灵活交流输电技术产生的背景 |
| 1.1.2 灵活交流输电装置的分类 |
| 1.1.3 灵活交流输电技术的应用现状 |
| 1.2 FACTS控制器交互影响综述 |
| 1.2.1 FACTS交互影响的研究 |
| 1.2.2 交互分析方法综述 |
| 1.3 FACTS协调控制的研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 2 含FACTS的电力系统数学模型 |
| 2.1 静止无功补偿器(SVC) |
| 2.1.1 SVC的工作原理 |
| 2.1.2 SVC的动稳态模型 |
| 2.2 可控串联补偿器(TCSC) |
| 2.2.1 TCSC的工作原理 |
| 2.2.2 TCSC的动稳态模型 |
| 2.3 静止同步补偿器(STATCOM) |
| 2.3.1 STATCOM的工作原理 |
| 2.3.2 STATCOM的动稳态模型 |
| 2.4 统一潮流控制器(UPFC) |
| 2.4.1 UPFC的工作原理 |
| 2.4.2 UPFC的动稳态模型 |
| 2.5 含FACTS的多机电力系统模型 |
| 2.5.1 发电机的动态方程 |
| 2.5.2 电力系统网络方程 |
| 2.6 小结 |
| 3 电力系统中FACTS交互影响分析 |
| 3.1 交互影响存在实例 |
| 3.1.1 SVC与TCSC间的交互影响 |
| 3.1.2 TCSC与TCSC的交互影响 |
| 3.2 基于Gramian的交互分析方法 |
| 3.2.1 Gramian的基本原理 |
| 3.2.2 基于Gramian的交互分析指标 |
| 3.2.3 基于Gramian交互分析方法的特性 |
| 3.3 基于Gramian的FACTS交互影响分析 |
| 3.3.1 基于Gramian的SVC与TCSC交互影响分析 |
| 3.3.2 基于Gramian的两台TCSC间的交互影响分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 基于PSAT的FACTS交互影响分析 |
| 4.1 电力系统分析工具PSAT |
| 4.1.1 PSAT简介 |
| 4.1.2 电力系统SIMULINK模型 |
| 4.2 STATCOM和UPFC的交互影响分析 |
| 4.2.1 小信号稳定分析 |
| 4.2.2 大扰动稳定分析 |
| 4.3 FACTS安装位置对交互作用的影响 |
| 4.3.1 静态稳定分析 |
| 4.3.2 暂态稳定分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 基于人工免疫算法的FACTS协调控制研究 |
| 5.1 人工免疫优化算法 |
| 5.1.1 多目标优化问题 |
| 5.1.2 人工免疫算法 |
| 5.2 测试函数的仿真比较 |
| 5.2.1 测试函数 |
| 5.2.2 Pareto面分布评价准则 |
| 5.2.3 仿真结果比较 |
| 5.3 基于MOIA的FACTS控制器的协调设计 |
| 5.3.1 多台FACTS的协调控制设计 |
| 5.3.2 协调控制仿真实例 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| A.1 4机2区域系统参数 |
| A.2 IEEE14节点电力系统参数 |
| 附录B |
| 攻读硕士学位期间发表的论文情况 |
| 攻读硕士学位期间学术成果获奖情况 |
（9）风雨彩虹——专访中国电力科学研究院教授级高级工程师陈珍珍（论文提纲范文）
| 蓦然回首:那是一个没有遗憾的选择 |
| 开门立新:巾帼不让须眉 |
| 倾吐芳华:集结百花终成蜜 |
| 感恩探索:行进在路上 |
（10）交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究新进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电力系统仿真技术的发展 |
| 1.1 电力系统多时间尺度特性与仿真技术 |
| 1.2 电磁暂态与机电暂态混合仿真 |
| 1.3 全过程动态 (机电暂态与中长期动态) 仿真 |
| 2 多时间尺度全过程仿真软件开发的基础 |
| 3 多时间尺度全过程电力系统仿真研究开发新成果 |
| 3.1 电磁暂态–机电暂态混合仿真 |
| 1）大规模多馈入交直流系统电磁暂态仿真程序——PSD-PSModel电磁暂态仿真软件。 |
| 2）考虑机电暂态网络三相不对称的机电暂态–电磁暂态混合仿真。 |
| 3) PSD-PSModel元件模型。 |
| 3.2 电力系统机电暂态–中长期动态全过程动态仿真 |
| 1）电力系统全过程动态仿真程序——PSD-FDS电力系统全过程动态仿真程序。 |
| 2）中长期动态元件模型。 |
| 3）全过程动态仿真程序的应用。 |
| 3.3 大规模电力系统小扰动动态稳定性分析程序 |
| 3.4 静态电压稳定分析程序 |
| 1）静态电压稳定裕度分析。 |
| 2）模态分析。 |
| 3）可用传输容量计算。 |
| 3.5 短路电流计算 |
| 3.6 无功优化程序 |
| 4 多时间尺度全过程电力系统仿真建模 |
| 4.1 同步电机模型 |
| 4.2 原动机调速器模型、励磁系统及PSS模型 |
| 4.3 风力发电模型 |
| 1）固定转速风力发电机组模型。 |
| 2）变速恒频风电机组模型 (GE公司) 。 |
| 4.4 发电厂及其控制系统模型 |
| 1）火电厂动力系统模型。 |
| 2）水电厂水力系统模型。 |
| 3）压水反应堆核电站动态模型。 |
| 4）自动发电控制 (AGC) 模型。 |
| 4.5 直流输电系统模型 |
| 1）电磁暂态模型。 |
| 2）准稳态模型。 |
| 4.6 负荷模型 |
| 4.7 FACTS模型 |
| 4.8 保护与自动控制装置模型 |
| 5 结语 |
四、电力电子和FACTS装置数字仿真软件包的研究与开发（论文参考文献）
- [1]关注区可变的电磁-机电暂态混合实时仿真方法[D]. 聂世培. 天津大学, 2018(06)
- [2]基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真方法与系统设计[D]. 王智颖. 天津大学, 2018(06)
- [3]FACTS设备对提高电网输电断面潮流极限的应用研究[D]. 吕棋鸿. 福州大学, 2017(04)
- [4]柔性交流输电技术在江苏电网中的应用[J]. 王旭,祁万春,黄俊辉,谢珍建,吴晨. 电力建设, 2014(11)
- [5]分布式发电微网系统暂态时域仿真方法研究——（一）基本框架与仿真算法[J]. 李鹏,王成山,黄碧斌,高菲,丁承第,于浩. 电力自动化设备, 2013(02)
- [6]分布式发电微网系统暂态仿真方法研究[D]. 李鹏. 天津大学, 2010(07)
- [7]基于PSCAD的电力系统机电暂态与电磁暂态混合仿真[D]. 李维. 天津大学, 2010(03)
- [8]FACTS控制器间的交互影响分析及协调控制研究[D]. 顾明星. 南京理工大学, 2010(08)
- [9]风雨彩虹——专访中国电力科学研究院教授级高级工程师陈珍珍[J]. 胡卫娜,马永超. 科学中国人, 2009(11)
- [10]交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究新进展[J]. 汤涌. 电网技术, 2009(16)
标签：仿真软件论文; 微网论文; 电力系统及其自动化论文; 建模软件论文; 实时系统论文;