电力系统物理与数字联合实时仿真

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1、第29卷第12期电网技术Vol.29No.122005年6月PowerSystemTechnologyJun.2005文章编号：1000-3673（2005）12-0077-04中图分类号：TM743文献标识码：A学科代码：470×4054电力系统物理与数字联合实时仿真高源，陈允平，刘会金（武汉大学电气工程学院，湖北省武汉市430072）JOINTPHYSICO-DIGITALREAL-TIMESIMULATIONOFPOWERSYSTEMGAOYuan，CHENYun-ping，LIUHui-jin（CollegeofElectricalEngineering，

2、WuhanUniversity，Wuhan430072，HubeiProvince，China）ABSTRACT:Ajointsimulationtechnologyforpowersystem,运行方式的日趋复杂，将复杂电力系统等值为少数inwhichthephysicalanalogueanddigitalsimulationare机组的传统的物理仿真方法已难以满足模拟要求。combined,isproposed.Onthebasisofsubstitutiontheoremthe随着微电子技术与计算机科学的迅猛发展，电力系theoreticalbaseofj

3、ointsimulationisexpoundedandthe统实时数字仿真技术日新月异，涌现出诸如实时数overalllayoutofthejointsimulationsystemisgiven.Inthis字仿真器（Real-TimeDigitalSimulator，RTDS）等jointsimulationsystemthedigitalsimulationinterfacesare具有完善仿真功能的实时数字仿真系统。这些实时implementedbyA/Dconversionchannelsandcontrolled数字仿真系统能够灵活、方便地更改参数设

4、置，具injectioncurrentsources,andthephysicalsimulationinterfacesareimplementedbyamplifyingcircuitswiththestructureof有较强的通用性，模拟规模较大，但是对于尚未建DCcouplingbasedback-to-backconverters.Theresultsof立满意数学模型或实时连续性很强的问题（如高压experimentsshowthattheproposedjointsimulation直流输电系统（HVDC）的触发控制）其模拟效果不technolog

5、yisfeasible.佳，这时还必须借助于物理仿真[1-5]。因此，物理仿KEYWORDS:Powersystem；Physicalsimulation；Digital真与数字仿真各有千秋，将两者结合起来进行电力系simulation；Jointsimulation；Real-timesimulation统联合实时仿真势必能优势互补，优化仿真过程。将已有的物理仿真实验设备与数字仿真实验摘要：提出了结合物理模拟与数字仿真实现电力系统联合仿设备联接起来组成物理与数字联合实时仿真系统真的技术。以替代定理为基础阐述了联合仿真的理论基础，并提出了联合仿真系统的总体布局。数

6、字仿真接口用A/D可以扩展已有动模实验室的仿真规模，充分发挥现转换通道与受控注入电流源实现，物理仿真接口用基于直流有动模实验室的仿真能力，适应较大规模电力系统耦合的背靠背变流器结构的放大电路实现。最后通过实验验的仿真要求，这无疑是满足现代复杂电力系统仿真证了该技术的可行性。需求的一个新思路。目前，部分学者利用RTDS与HVDC/FACTS仿真器构成了D/A混合仿真设备，并关键词：电力系统；物理仿真；数字仿真；联合仿真；实时仿真在对HVDC的控制和保护系统的仿真中取得了较好[6-8]的效果。此外，RTDS外接故障定位系统等继1引言电保护装置的混合仿真系统也得到了较广

7、泛的应[9,10]电力系统仿真是研究电力系统复杂的电磁和用，但尚未提出具有一般性的电力系统联合仿机电暂态过程、优化电力系统规划与运行的重要手真技术，并且上述文献中D/A混合仿真系统的物理段，从方法上可以分为物理仿真与数字仿真。物理部分（HVDC/FACTS仿真器或继电保护装置）均仿真是探索未知物理规律、研究实际电力系统动态为无源负载。本文综合武汉大学电气工程学院动态行为、校验新装置时不可或缺的重要手段，具有现模拟实验室和RTDS仿真实验室的研究成果，提出象直观、物理概念清晰等诸多优点，但它也存在建了一种适用于较大规模电力系统的联合仿真技术设投资巨大、参数更改困难、

8、模拟精度不