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电厂电气系统图形建模仿真
维普资讯
第34卷 第2期 继 电器 Vo1.34 No.2
62 2006年1月16日 RELAY Jan+16,2006
电厂 电气系统图形建模仿真
柏 强 ,刘君 ,牛凯 ,许正宁 ,李岩松
(1.华北电力大学(北京)电气工程学院,北京 102206;2.北京华康达计算机应用技术有限公司,北京 100029)
摘要:数学模型是电厂仿真的基础.:该文将电厂电气系统中的每一设备或元件作为一模块并编写相应的算
法存入算法库 ,通过图形建模方法对其进行组态,实现 了对电厂电气系统的仿真。目前,该算法已应用于上海
石化热电总厂的仿真系统中,仿真结果表明,该算法速度快且不存在收敛问题,仿真精度能够满足现场要求。
关键词:电厂仿真;数学模型; 图形建模
中图分类号:TM743 文献标识码:A 文章编号 :1003-4897(2006)02-0062-04
0 引言 1 数学模型的形成条件
电力行业对生产运行人员的操作要求很高,因 数学模型是阐述客观现象和解决实际问题的基
此计算机仿真培训的作用越来越不容忽视。目前, 础,通过对具体问题合理的不同假设,根据物理机理
计算机图形建模方法已成为电厂仿真培训这一领域 将其数学化,可以生成不同的数学模型。根据对电
发展的必然趋势。国外已开发了大量仿真支撑软 厂仿真的具体要求和电力系统生产运行的特点,通
件,如MMS、NLOOP、CETRAN、APROS等,而国内也 过合理的假设简化问题并生成相应的数学模型,使
已开发了诸如STAR一90、GNET等仿真软件 。通 其符合现场运行的实际情况。
常,图形建模都是通过程序编程形成算法库 (包括 由于仿真培训对象是电厂热工分场的运行人
通用算法模块和专用算法模块),然后根据电厂系 员,他们关心的主要是如何监视和操作厂用电系统,
统原理图和各设备的参数,通过模块组态和模块参 故分析时可以忽略厂外系统的干扰或影响,把电厂
数化建立仿真模型。本文基于 WinPROS动态仿真 的电气系统看作是一个独立的小系统来处理。同时
平台提出了一种新的分析方法,实现了电厂电气系 由于厂用电系统所带负荷和消耗功率 (即厂用电)
统的仿真。 占发电机总发出功率的比重比较少(一般在 10%左
针对采用单元接线的电J一,通常将其电气系统 右),而且厂用电子系统网大都为辐射网,所以在满
分为发变组系统、励磁系统、高压厂用电系统 、低压 足精度要求的前提下,采用直流潮流代替交流潮流
厂用电系统等几个子系统,并形成相应的算法 J。 计算 ,从而提高了计算速度,解决了采用交流潮流时
上述电厂仿真系统在 电厂接线不同时,如电厂具有 可能出现的不收敛问题 J。
发电机电压母线或厂用电系统不采用分裂变作厂高 在用直流潮流解网时,电压相角可以近似看作
变时,其算法将难以满足要求。从提高算法通用性 与有功成线性关系。故在建立数学模型时,有以下
的角度出发,本文把电气系统里的每一个设备做成 几个假设条件:
一 个模块,如发电机、变压器、开关等,其中,刀闸、断 1)厂用电负荷 (引风机、凝结水泵、一次风机、
路器及其组合通称为开关,而励磁系统 、负荷被看成 二次风机等)投入运行后均处在额定运行状态,即
是 “元件”,各模块对应于算法库里的电气专用算 功率为额定值,功率因数也为额定值。
法,即发电机算法、变压器算法、开关算法 、励磁算法 2)发电机并网后,感应电动势相角为0,其电
和边
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