本書全面闡述了電力系統全電磁暫態仿真的模型和算法，以及軟件開發技術，共分為八章。第1章概述電力系統仿真的基本原理，第2～4章詳細介紹電力系統常規設備數學模型、新能源發電設備模型、常規直流及柔性直流數學模型，第5～7章重點介紹電磁暫態仿真算法、電磁暫態并行仿真技術和電磁暫態仿真的初始化技術，第8章介紹全電磁暫態仿真程序在實際電網中的應用。
目錄
“智能電網技術與裝備叢書”序
前言
第1章 概論 1
1.1 系統仿真概述 1
1.2 電力系統仿真 3
1.2.1 電力系統非實時仿真技術 4
1.2.2 電力系統實時仿真技術 8
1.2.3 實時仿真技術與離線仿真技術選擇 11
1.3 電力系統仿真技術的發展與挑戰 11
參考文獻 12
第2章 電力系統常規設備數學模型 13
2.1 同步發電機 13
2.1.1 同步發電機電氣部分模型 13
2.1.2 同步發電機機械部分模型 16
2.2 輸電線路 17
2.2.1 集中參數模型 17
2.2.2 Bergeron模型與Dommel模型 17
2.2.3 考慮參數頻變效應的線路模型 20
2.2.4 各種線路模型的優缺點 21
2.2.5 多相輸電線路的等效電路 22
2.3 變壓器 23
2.3.1 雙繞組變壓器模型 23
2.3.2 三繞組變壓器模型 24
2.3.3 非線性勵磁回路的處理 26
2.3.4 其他類型的變壓器模型 28
2.4 負荷模型 29
2.4.1 ZIP靜態負荷模型 30
2.4.2 感應電動機模型 31
2.5 本章小結 34
參考文獻 34
第3章 新能源發電設備模型 37
3.1 鎖相環及交流電壓正負序分離 37
3.2 常用電氣量的測量與計算 39
3.3 雙饋感應風力發電機 43
3.3.1 雙饋風力發電機變換器及其控制系統 44
3.3.2 風機保護裝置 44
3.4 直驅風力發電機 46
3.5 光伏發電模型 47
3.6 靜止同步補償器模型 48
3.7 風電場的等效與建模 50
3.8 本章小結 53
參考文獻 53
第4章 常規直流及柔性直流數學模型 55
4.1 常規直流輸電系統構成及控制 55
4.2 MMC拓撲結構及電磁暫態模型 68
4.2.1 三相MMC拓撲結構及子模塊工作狀態 68
4.2.2 MMC電磁暫態模型 70
4.3 MMC高效電磁暫態模型 71
4.3.1 MMC戴維南等效模型 71
4.3.2 MMC高效戴維南模型 72
4.3.3 基于雙向堆排序的不完全電容電壓排序算法 73
4.3.4 MMC高精度閉鎖仿真 76
4.3.5 全橋型MMC高效戴維南模型 78
4.4 柔性直流輸電控制系統模型 78
4.4.1 外環控制器模型 79
4.4.2 孤島控制器模型 79
4.4.3 內環控制器模型 80
4.4.4 環流抑制控制模型 81
4.4.5 調制環節控制模型 82
4.5 本章小結 83
參考文獻 83
第5章 電磁暫態仿真算法 84
5.1 電磁暫態數值算法簡介 84
5.2 幾種基本電磁暫態元件模型及網絡解法 85
5.3 電力電子仿真中遇到的問題 89
5.4 主要的處理方法 91
5.4.1 插值技術 91
5.4.2 阻尼梯形法 93
5.4.3 臨界阻尼法 95
5.5 考慮任意重事件發生的多步變步長電磁暫態仿真算法 95
5.6 本章小結 99
參考文獻 100
第6章 電磁暫態并行仿真技術 101
6.1 利用長傳輸線解耦的分網并行算法 101
6.2 基于MATE的并行算法 102
6.3 節點分裂分網并行算法 103
6.4 基于大電網網絡分割的全電磁暫態異步并行方法 106
6.5 本章小結 108
參考文獻 109
第7章 電磁暫態仿真的初始化技術 110
7.1 交直流系統初始化問題分析 110
7.1.1 交流系統的初始化方式分析 111
7.1.2 常規直流的初始化方式分析 114
7.1.3 柔性直流輸電系統的初始化方式分析 116
7.1.4 FACTS設備的初始化方式分析 119
7.2 常規直流輸電系統初始化方法 121
7.2.1 潮流模型誤差分析 121
7.2.2 晶閘管測量的誤差分析 122
7.2.3 三階段初始化策略 125
7.2.4 算例分析 127
7.3 分網初始化方法 129
7.3.1 分網初始化策略 129
7.3.2 算例分析 131
7.4 本章小結 134
參考文獻 135
第8章 全電磁暫態仿真程序在實際電網中的應用 136
8.1 全電磁暫態仿真程序應用場景一：蒙西電網 136
8.2 全電磁暫態仿真程序應用場景二：華東電網 141
8.3 全電磁暫態仿真程序應用場景三：如東海上風電柔直送出工程 155
8.4 本章小結 163
參考文獻 163
新書資訊