python电力系统暂态分析_电力系统暂态计算——时域仿真方法
過幾天再補充
被PSS/E折磨半個月,欲仙欲死的我終于來補充了======2017.11.29
主要從西門子的電力系統仿真軟件PSS/E和時域仿真方法過程兩大部分介紹
1 PSS/E軟件概述及關鍵使用點介紹
PSS/E軟件(Power System Simulator / Engineering) 是西門子開發的一款非常優秀的電力系統仿真軟件,它支持的功能包括:潮流計算、最優潮流、短路計算、靜態等值以及動態等值、機電暫態計算等,它的優秀不在于支持的這些功能,而是它提供了極其豐富變態的API接口,計算速度更不必說,快上MATLAB不止一個級別,同一個程序我用MATLAB計算超過一天,而PSS/E只需要10分鐘左右。不論你是想要實現程序自動化還是自定義模型,它都是電力系統仿真居家必備的良品,用一句話描述——只要你能想到怎么實現,它就能做到!相比BPA、PSASP等這些計算速度快但是操作不友好的國產軟件,它就是集計算速度快、功能豐富、使用靈活的男神!這里使用靈活是說它可以用window的批處理命令、Fortran、Python等程序與其接口,因此非常方便,當然德國的Digsilent、加拿大的DSAtools也具備類似的功能,PSS/E和DIGSILENT、DSAtools各具優勢,在此不作評判。
在這里不多介紹它的具體功能,有需要的自己去啃上萬頁的英文手冊吧!反正我看著這些奇怪的英文詞匯,多少次在深夜痛哭。主要介紹它的部分我們經常能用到的基本文件。基本文件及其功能
這里需要說明的是,PSS/E同一種功能之所以要定義兩種格式,自有其道理,具體說明可以參照文檔《Program operation manual》2.3.2節,簡單來說,raw文件可以保存成sav文件,dyr文件可以保存成snp文件,看其文件類型就知道,根據《Program operation manual》的解釋。raw文件和dyr文件可以用文本編輯因此適合和人類交互數據,PSS/E在計算的時候是先將他們轉換成PSS/E能夠處理的二進制格式也就是sav文件和snp文件,再導入內存,這樣做的初衷是節省內存以及方便操作,因為每次導入sav文件和snp都會刷新內存,內存只保存最新一次的sav文件和snp文件,如果讀者進行多次暫態計算就知道這樣做的好處了(說多了都是淚!)
使用PSS/E的關鍵就是讀幫助文檔,因為網上關于PSS/E的資料非常之少,只能靠自己去摸索了。
2 電力系統時域仿真方法
時域仿真方法簡單來說就是利用潮流計算的結果作為初值給動態微分和靜態代數方程進行數值求解。
動態微分方程組包括(1)各同步發電機暫態、次暫態電勢變化規律;(2)同步發電機轉子方程;(3)同步發電機勵磁調節系統動態特性;(4)同步發電機原動機及其調速系統動態特性;(5)各感應電動機和同步電動機負荷動態特性:(6)直流系統整流器和逆變器控制行為;(7)其他動態裝置,如FACTS。
靜態代數方程組包括(1)電力網絡方程;(2)各同步發電機釘子電壓方程及D-Q坐標系與直角坐標系之間的坐標轉換方程;(3)各直流線路的電壓方程;(4)負荷的電壓靜態特性方程
具體過程如下:假設在t+s時刻發生故障,t時刻提供微分方程的初值
(1)首先對t時刻的發電機進行諾頓等值,計算出每個發電機節點的注入電流,每個負荷計算出它的等效導納,進而計算出網絡節點電壓(因為網絡導納是確定的,自然根據注入電流可以確定網絡節點電壓),這樣就形成了網絡初值x(0),,需要注意的是發電機功角的計算方法是按照下面的公式來進行計算的:發電機功角以及角速度初值確定
(2)接著我們計算狀態量在t時刻的導數,狀態量包括發電機功角、角速度和電動機負荷的轉差。
這樣就可以計算下一個時刻的狀態量值
(3)根據下一時刻的狀態量值就可以計算出發電機注入電流和網絡節點電壓,如此交替進行就能夠對整個過程進行計算。
3.總結
上述過程存在很多不嚴謹的地方,表述能力有待提高,希望以后自己還能看懂。。。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的python电力系统暂态分析_电力系统暂态计算——时域仿真方法的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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