面向设备的水电站仿真电气部分建模的研究

摘要

为了保证水电系统的高效安全运行，需要对大批水电站运行人员进行培训，研发水电站数字仿真培训系统进行仿真培训是有效的培训手段。
　　水电站仿真建模是建设仿真系统的核心内容。水电站生产系统是一个复杂的动态系统，本文将面向对象建模技术应用于水电站仿真建模，在此基础上，提出了面向设备的仿真建模方法，更有利于实际对象的通用化、一体化仿真建模。依托多个水电站仿真项目，重点研究了面向设备的水电站电气部分的仿真建模方法，建立了面向设备的元件模型，子系统模型及流程模型。
　　首先建立了电气部分的数学模型：其中元件数学模型包括同步发电机、发电机励磁系统、原动机及调速系统、变压器、输电线路、负荷；子系统数学模型包括拓扑搜索、主系统潮流计算、暂态计算、故障计算、厂用电系统潮流计算；流程数学模型包括PQ调节流程、备自投流程、开停机流程。
　　然后根据面向设备思想建立了电气部分的仿真模型：分别对元件、子系统及流程，依据建立的数学模型，抽象出各自的属性及方法，建立元件仿真模型、子系统仿真模型及流程仿真模型。其中子系统仿真模型和流程仿真模型可调用元件仿真模型，实现各元件之间的关联。再建立电气部分整体仿真模型，通过调用元件仿真模型、子系统仿真模型及流程仿真模型，实现电气部分整体的仿真。
　　之后，通过仿真算例验证了结果的正确性，并成功应用于实际的水电站仿真培训系统的研发之中。
　　最后对本文所做工作进行了总结，并对今后的工作作了展望。

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引言

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题的主要研究内容

2 电气部分数学模型建立

2.1 元件数学模型

2.2 子系统数学模型

2.3 流程数学模型

2.4 本章小结

3 电气部分仿真的面向设备实现

3.1 建模思想简介

3.2 元件仿真模型

3.3 子系统仿真模型

3.4 流程仿真模型

3.5 电气部分整体仿真模型

3.6 本章小结

4 仿真算例

4.1 厂用电系统潮流计算

4.2 PQ调节

4.3 备自投流程

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 今后工作展望

参考文献

后记

附录：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著