基于ADPSS的大規(guī)模風(fēng)電接入系統(tǒng)的機(jī)電－電磁暫態(tài)混合仿真研究

劉 宸，王小林，馮艷秋，畢正軍，李春亮

（1.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130021；2.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司，長(zhǎng)春 130021；3.國(guó)網(wǎng)白城供電公司，吉林 白城 137000）

截至2014年底，吉林省風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到398.2×104kW，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度、暫態(tài)穩(wěn)定性、供電可靠性和電能質(zhì)量等產(chǎn)生了較大沖擊和影響。本文應(yīng)用全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置（ADPSS）實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模風(fēng)電接入系統(tǒng)的機(jī)電－電磁暫態(tài)混合仿真，將需要詳細(xì)研究的風(fēng)電場(chǎng)采用電磁暫態(tài)建模，風(fēng)電接入的交流大電網(wǎng)則使用機(jī)電暫態(tài)仿真，利用數(shù)據(jù)交互接口開(kāi)展混合仿真。此種計(jì)算不僅可準(zhǔn)確地模擬出風(fēng)力發(fā)電機(jī)的快速暫態(tài)過(guò)程，且能夠兼顧仿真系統(tǒng)規(guī)模與速度。

1 全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置概述

電力系統(tǒng)ADPSS是基于高性能微機(jī)機(jī)群的電力系統(tǒng)全數(shù)字仿真系統(tǒng)。ADPSS仿真系統(tǒng)利用進(jìn)程實(shí)時(shí)同步控制，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜電網(wǎng)的大規(guī)模機(jī)電暫態(tài)、電磁暫態(tài)的實(shí)時(shí)仿真，并且利用接口裝置對(duì)外接物理裝置進(jìn)行試驗(yàn)［1］。

電力系統(tǒng)機(jī)電－電磁暫態(tài)混合仿真的基本原理如圖1所示，對(duì)交流主網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)仿真，采用有效值進(jìn)行計(jì)算，典型積分步長(zhǎng)為10ms；對(duì)風(fēng)電場(chǎng)等具有快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分則進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真，采用三相瞬時(shí)值進(jìn)行計(jì)算，典型積分步長(zhǎng)為50μs。兩側(cè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)接口母線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，一側(cè)進(jìn)行仿真時(shí)，對(duì)側(cè)網(wǎng)絡(luò)用適當(dāng)形式的等值電路表示，并在每一機(jī)電步長(zhǎng)時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。機(jī)電側(cè)向電磁側(cè)提供電壓激勵(lì)U，而電磁側(cè)向機(jī)電側(cè)傳遞接口處的注入功率S?！?br>