基于套接字技术的机电暂态—电磁暂态混合仿真研究

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1、硕士学位论文基于套接字技术的机电暂态-电磁暂态混合仿真研究作者姓名高苏学科专业电力系统及其自动化指导教师武志刚副教授所在学院电力学院论文提交日期2015年6月StudyontheElectromechanicalandElectromagneticTransientHybridSimulationforPowerSystemsBasedonSocketTechniquesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GaoSuSupervisor：A.Prof.WuZhigangSouthChi

2、naUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM7学校代号：10561学号：201220110856华南理工大学硕士学位论文基于套接字技术的机电暂态-电磁暂态混合仿真研究作者姓名：高苏指导教师姓名、职称：武志刚副教授申请学位级别：学术型学位硕士学科专业名称：电力系统及其自动化研究方向：电力系统分析运行与控制论文提交日期：2015年6月1日论文答辩日期：2015年6月7日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张尧委员：周保荣、张雪莹、武志刚、夏成军华南理1C大学学位论文原创性声明本人

3、郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：2015年6月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校

4、可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。#保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：为务日期：2015年6月7日指导教师签名：日期2015年6月7日作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编摘要电力系统机电-电磁混合仿

5、真技术综合了机电暂态仿真和电磁暂态仿真各自的优点，它可以较好地协调仿真的规模、精度和速度等问题，为研究大规模电力系统的稳定性和动态特性提供了新的思路和途径。现有的电力系统机电——电磁混合仿真算法存在以下缺点：大部分需要建立HVDC或FACTS器件及其控制器的电磁暂态模型，并编制仿真程序模拟器件内部复杂的电磁暂态过程；混合仿真接口的设计过程中，需要编制大量的算法程序实现两种仿真软件的数据交互，任务繁重、数据量大；时序配合缺乏灵活性和通用性。针对现有的混合仿真方法的不足，本文提出了基于一种基于套接字技术的电力系统机电-电磁暂态混合仿真方法。首先，用PSCA

6、D自带的元件图形库搭建柔性交流输电系统（FACTS）元件及其控制器电路，对其进行精确的电磁暂态仿真；用MATLAB的PSAT工具箱搭建常规交流网络对其进行机电暂态仿真。其次，完善了混合仿真接口算法。该项工作包括以下三个方面：（1）在电磁暂态仿真计算中，用三相戴维南等值电路等值外部网络的数据信息，而在机电暂态仿真计算时，利用恒功率负荷等值内部网络对外部网络的影响；（2）采用了一种并行和串行相结合的接口时序交互方式，在系统稳态运行时采用并行交互方式以提高仿真速度，在系统网络结构发生变化时采用串行交互方式以保证仿真精度，并设计了一个时序交互方式自动转换的算法

7、；（3）利用套接字技术（Socket）作为PSCAD和PSAT交互数据的―桥梁‖，通过基于套接字的TCP/IP协议栈进行数据层面而不是算法层面的交互，实现两个仿真软件的相互通讯与控制，很好地保证了数据传输和控制命令的准确性和可靠性。该混合仿真方法简化了接口设计，可以灵活高效地开展机电暂态-电磁暂态混合仿真，并具有高度的可扩展性。最后，使用含有SVC的三机九节点系统对基于套接字技术的电力系统机电暂态-电磁暂态混合仿真算法进行了仿真测试，同时与PSAT的纯机电暂态仿真结果及PSCAD的纯电磁暂态仿真结果作比较，证明了本文的混合仿真方法能够比纯机电暂态I仿真

8、方法更准确的模拟含FACTS的交流系统受扰动后的快速暂态过程的物理特性和动态特征。关键词：混合