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PSASP7.3动态元件库手册.pdf
®
®
PSASP
电力系统分析综合程序 7.3 版
Power System Analysis Software Package V7.3
动态元件模型库用户手册
Dynamic Element Model Library User’s Manual
中国电力科学研究院
2017 年 7 月
目 录
1 概述 ..................................................................................... 1
1.1 动态元件模型简述 ......................................................................... 1
1.2 本手册模型的范围 ......................................................................... 1
PSASP 动态元件模型的主要特点 ................................................. 2
1.3
2 同步发电机模型 ................................................................... 3
2.3
2.2
2.1
6 型同步机 .................................................................................... 4
5 型同步机 .................................................................................... 8
4 型同步机 .................................................................................... 8
3 型同步机 .................................................................................... 9
2 型同步机 .................................................................................... 9
1 型同步机 .................................................................................. 10
0 型同步机 .................................................................................. 10
-1~-6 型同步机 ............................................................................ 10
2.8
2.9 稳态方程式和向量图 ................................................................... 11
2.10 饱和模拟方法 .............................................................................. 14
2.4
2.5
2.6
2.7
3 励磁调压器(AVR)模型 ........................................................ 16
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
1 型 AVR ..................................................................................... 17
2 型 AVR ..................................................................................... 18
3 型 AVR ..................................................................................... 21
4 型 AVR ..................................................................................... 24
6 型 AVR ..................................................................................... 26
7 型 AVR ..................................................................................... 27
8 型 AVR ..................................................................................... 28
9 型 AVR ..................................................................................... 29
3.9
3.11
3.12
3.10
10 型 AVR ................................................................................... 30
11 型 AVR ................................................................................... 31
12 型 AVR ................................................................................... 33
13 型 AVR ................................................................................... 34
14 型 AVR ................................................................................... 36
15 型 AVR ................................................................................... 37
16 型 AVR ................................................................................... 39
3～12 型 AVR 改进说明 .............................................................. 43
3.16
3.17 发电机过励限制与瞬时强励限制说明 .......................................... 48
3.18 发电机低励限制说明 ................................................................... 50
3.13
3.14
3.15
4 调速器(GOV)模型 .............................................................. 53
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
1 型 GOV .................................................................................... 53
2～5 型 GOV .............................................................................. 55
6 型 GOV .................................................................................... 62
7 型 GOV .................................................................................... 63
8 型 GOV .................................................................................... 69
9 型 GOV .................................................................................... 73
10 型 GOV .................................................................................. 74
5 电力系统稳定器(PSS)模型 ................................................. 81
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
1 型 PSS ..................................................................................... 81
2 型 PSS ..................................................................................... 82
3 型 PSS ..................................................................................... 83
4 型 PSS ..................................................................................... 84
5 型 PSS ..................................................................................... 85
6 型 PSS ..................................................................................... 86
7 型 PSS ..................................................................................... 87
8 型 PSS ..................................................................................... 88
6 负荷模型 ............................................................................ 91
6.1 负荷静特性 ................................................................................. 91
6.2 感应电动机 ................................................................................. 93
6.3 综合负荷 ..................................................................................... 97
6.4 差分方程负荷 ............................................................................ 103
6.5 考虑配网阻抗的综合负荷 .......................................................... 105
7 直流输电系统模型 ............................................................ 111
7.2.1
7.1 直流输电系统 ............................................................................ 111
7.2 直流输电调节器 ........................................................................ 114
1 型直流输电系统 .................................................................. 114
5 型直流输电系统 .................................................................. 116
7.2.2
7.3 直流线路故障及再启动 ............................................................. 122
7.4 直流线路低压限流及换相失败 ................................................... 123
7.5 直流线双侧频率调制 ................................................................. 126
7.6 直流模型扰动设置 ..................................................................... 131
7.7 分层直流模型 ............................................................................ 133
8
FACTS 元件模型 .............................................................. 135
8.1.1
8.1.2
8.1.3
8.1 静止无功补偿器(SVC) .............................................................. 135
1 型 SVC ............................................................................... 135
2 型 SVC ............................................................................... 138
3 型 SVC ............................................................................... 141
4 型 SVC ............................................................................... 143
8.1.4
8.2 可控高抗(CSR) ......................................................................... 145
8.3 可控串补(TCSC) ....................................................................... 149
8.4 静止同步补偿器(STATCOM) ..................................................... 155
9 风力发电系统模型 ............................................................ 159
9.1 鼠笼异步风电机组 ..................................................................... 159
9.2 双馈直驱风电机组（通用） ...................................................... 161
9.2.1 发电机部分 ............................................................................ 162
9.2.2 电气控制系统 ......................................................................... 163
9.2.3 风轮机 ................................................................................... 165
9.3 双馈式风电机组 ........................................................................ 167
9.3.1 发电机/变流器 ........................................................................ 168
9.3.2 变流器控制器 ......................................................................... 170
9.3.3 有功功率控制和速度限制模型 ................................................ 173
9.3.4 风机虚拟惯性模型 ................................................................. 175
9.3.5 风轮机 ................................................................................... 176
9.4 直驱式风电机组 ........................................................................ 181
9.4.1 发电机/变流器 ........................................................................ 182
9.4.2 变流器控制器 ......................................................................... 183
9.5 风能-功率转换 ........................................................................... 189
9.6 传动轴系 ................................................................................... 192
9.6.1 单质块模型 ............................................................................ 192
9.6.2 双质块模型 ............................................................................ 193
9.7 风速模型 ................................................................................... 193
9.8 风电场等值 ............................................................................... 196
10 光伏发电系统模型 ............................................................ 199
10.1 光伏阵列 ................................................................................... 199
10.2 并网逆变器 ............................................................................... 201
10.3 涉网保护系统 ............................................................................ 202
10.4 模型参数说明 ............................................................................ 205
10.5 日照强度扰动模型 ..................................................................... 207
11 电压源换流器和直流电网模型 .......................................... 208
11.1 基本情况 ................................................................................... 208
VSC 换流站模型 ....................................................................... 209
11.2
11.2.1 换流阀 ................................................................................... 211
11.2.2 外环控制器 ............................................................................ 213
11.2.3 内环控制器 ............................................................................ 217
11.2.4 负序分量的影响和控制 .......................................................... 218
11.2.5 调制模型 ................................................................................ 218
11.2.6 换流器保护配置 ..................................................................... 219
11.2.7 附加控制 ................................................................................ 221
11.2.8 输入环节 ................................................................................ 223
11.3 直流电网及故障模型 ................................................................. 223
11.3.1 直流网络组件 ......................................................................... 223
11.3.2 直流网络解法 ......................................................................... 224
11.3.3 换流器等效电流源 ................................................................. 225
11.3.4 直流线路串联 RL 支路模型 .................................................... 225
11.3.5 直流线路对地电容模型 .......................................................... 226
11.3.6 换流器等值电容模型 .............................................................. 226
11.3.7 RL 短路支路模型 ................................................................... 227
11.3.8 RC 短路支路模型 ................................................................... 228
11.3.9 反并联二极管馈电模型 .......................................................... 229
11.3.10 直流线保护 ............................................................................ 232
11.4 模型参数说明 ............................................................................ 232
12 安控装置 .......................................................................... 239
12.1 快速解列装置 ............................................................................ 239
12.1.1 基本情况 ................................................................................ 239
12.1.2 计算振荡中心 ......................................................................... 240
12.1.3 计算角度和功率导数 .............................................................. 241
12.1.4 复合线路 ................................................................................ 242
12.2 振荡解列装置 ............................................................................ 242
12.2.1 基本情况 ................................................................................ 242
12.2.2 相位角原理的失步振荡判断 ................................................... 243
12.2.3 动作区范围的判断 ................................................................. 245
12.2.4 振荡周期次数的整定 .............................................................. 245
12.2.5 关于快速解列判据 ................................................................. 246
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