电力系统暂态稳定自调节模拟VLSI模型的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第18卷第5期电力系统及其自动化学报Vo1．18NO．52006年10月ProceedingsoftheCSU—EPSAOCt．2006电力系统暂态稳定自调节模拟VLSI模型的研究王平，陆法，陈星莺(河海大学电气工程学院，南京210098)摘要：电力系统暂态稳定模拟VISI仿真方法中发电机摇摆方程的求解已有多种实现电路，但是精度问题限制了一些电路模型的使用。文中提出一种可以改善电路精度的方法，即附加峰值检波器和电压放大器电路，通过控制积分电路中压控电阻值的方式保持积分常数恒定，实现了电路参数的自调节，使得在电容有误

2、差时RC积分电路仍能具有较准确的积分时间常数。仿真结果表明用这种方法可以把误差限制在3左右。关键词：电力系统；模拟仿真；积分电路；精度中图分类号：TM7；TN710文献标识码：A文章编号：1003—8930(2006)05—0099—04StudyonAutomaticTuningAnalogVLSIModelforPowerSystemTransientStabilityWANGPing。LUFa·(；HENXing—ying(CollegeofElectricalEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)

3、Abstract：TherearegreatimprovementsinsimulatingtransientbehaviorofpowersystemwithanalogVLSIapproach，buttheusageofsomemodelsisbadlyconfinedduetOtheprecisionproblem．Usingtheautomatictuningcircuitcanresolvetheproblemeffectively，andthesimulationresultsindicatethatthemethodcan1imittheerror

4、within3．Keywords：powersystem；simulation；integralcircuit；precision建立了电力系统的模拟模型，能够实现对功角特性1前言的仿真。模拟模型中求解发电机摇摆方程的模块电力系统暂态稳定模拟VLSI仿真是利用模有多种实现电路，但是限于VISI的制造工艺，集拟电子元器件构建模型，实现对电力系统动态行为成电路中电容的误差问题使得模拟模型中积分电进行仿真的一种方法。这种方法的最大优点是仿真路的精度乃至整个模型的仿真精度都受到了影响，速度快，可以达到实时速度的10～10。倍。随着超提高精度已是亟待解决的问题。本文提出一

5、种可以大规模集成电路(verylargescaleintegrated自动调节模拟模型中一些元件参数的方法，对受电circuit，VLSI)技术的发展，模拟仿真器完全可以容误差影响较为严重的电路模型进行改进，以弥补集成在一块芯片内，这对电力系统的运行控制有着电容误差对积分电路积分时间常数的影响，提高其极其重要的意义。精度。电力系统发展得越来越庞大，其运行也越来越2单机无穷大系统模拟模型复杂，电力系统动态行为的仿真尤其是实时仿真正在扮演着越来越重要的角色。目前对电力系统仿真假设发电机采用经典二阶模型，忽略励磁和调采用的方法主要是数学仿真和物理仿真。两种方法速系统的

6、作用，不计阻尼，则单机无穷大系统的转各有利弊，并且都难以真正实现对电力系统的实时子运动方程为仿真。鉴于此，20世纪90年代，瑞士有关方面启动d2，¨，，—一p一p了用模拟方法对电力系统进行仿真的研究，Fried等人围绕对发电机摇摆方程的求解，在理论上初步收稿日期：20050811；修回日期：2005—1卜14维普资讯http://www.cqvip.com·100·电力系统及其自动化学报2006年1O月其中：丁为发电机惯性时间常数；P为发电机的一。忐㈤机械输入功率；P为发电机的输出电磁功率。假设机械功率P为常数，忽略线路电阻及对地电容，则C1s(2)式中：E为暂

7、态电抗后电动势；U为母线电压；X为发电机的暂态电抗；X·为输电线的电抗。把式(2)代人式(1)，并将式(1)改写为积分形图3分立形式实现的二阶积分电路Fig．3Second—orderintegratorindiscreteform式，即一(P一s(3)定义以下比例因子l2]：式中。为转子初始角。KP一式(3)可以用图1来描述，最大输出电磁功率K—Vmodel——P⋯为0systemK，一—~sys—tem(6)一(4)fmodc1积分电路输出电压。与。关系为Pmd一一LV。(7)t。R1C1·R2C2。由图2可知，。一，一，(8)图1摇摆方程求解结构图Fig．

8、1Blockdiagra