含电力电子器件的电力系统电磁暂态仿真算法研究

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1、申请上海交通大学硕士学位论文含电力电子器件的电力系统电磁暂态仿真算法研究学校：上海交通大学院系：电子信息与电气工程学院学科专业：电气工程作者姓名：黄宇鹏导师姓名：李国杰教授上海交通大学电子信息与电气工程学院2015年1月AThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterRESEARCHONELECTROMAGNETICTRANSIENTSIMULATIONALGORITHMOFPOWERSYSTEMWITHPOWERELECTRONICSAPPARATUSES

2、Author:YupengHuangSpecialty:ElectricalEngineeringAdvisor:Pro.GuojieLiSchoolofElectronicInformationandElectricalEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaJanuary,2015上海交通大学硕士学位论文摘要含电力电子器件的电力系统电磁暂态仿真算法研究摘要随着电力电子装置越来越多的应用到电力系统中，电力电子开关引起的高频次系统拓扑突变对电磁暂态仿真提出了新挑战，为

3、此，本文新设计了一种用来处理电力电子开关动作的插值算法。在全局隐式梯形积分法条件下，该算法在开关动作点通过线性插值计算系统变量，并利用后向欧拉法对系统进行重新初始化，而后根据插值点在当步仿真步长的位置，利用权重法数值积分，灵活改变积分步长，快速积分至仿真整步时间点，对仿真进行再同步。本文阐述了传统电磁暂态仿真（EMTP）程序的基本计算流程，详细分析了在系统中引入电力电子装置后，开关动作可能会出现的数值计算问题的原因。文中给出了在含有电力电子装置的条件下，EMTP仿真程序的开关处理流程图。本文的工作使用MatlabM文件平台进行编程验证。

4、通过与成熟的电力系统数字仿真软件进行对比，本文所提算法可以很好解决电力电子开关动作所可能引起的数值计算问题，并在保证精度的前提下，降低了计算负担，提高了程序效率。算例的计算结果证明了本文所提算法具有较高适应性和有效性。关键字：电磁暂态；权重数值积分；重新初始化；重新同步化；多重开关第I页上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTRESEARCHONLECTROMAGNETICTRANSIENTSIMULATIONALGORITHMOFPOWERSYSTEMWITHPOWERELECTRONICSAPPARATUSESABSTRACTWit

5、hwideapplicationofpowerelectronicsapparatusesinmodernpowersystem,electromagnetictransientprogram(EMTP)havetofacewithnewchallengesduetohigh-frequenttopologicsuddenchangecausedbytheactionofpowerelectronicvalves.Forthisreason,anewinterpolationalgorithmforthesimulationofpowe

6、relectroniccircuitsisproposedtoensuretheaccuracyandreliabilityofcontrolsystem.Undertheconditionofglobalimplicittrapezoidalintegration,attheactionpointofthepowerelectronicvalvetheproposedalgorithmcomputessystemvariablesbylinearinterpolationandreinitializesthecontrolsystem

7、bybackwardEulermethod,thenaccordingtothepositionoftheinterpolationpointincurrentsimulationsteptheweight-numericalintegrationisutilizedtoflexiblyadjusttheintegrationstep-lengthandthefastintegrationiscarriedouttodeterminethetimepointoftheresynchronizationinthesimulation.Th

8、epaperexpoundsthebasiccalculationprocessofthetraditionalelectromagnetictransientprogram(EMTP)simulation