线数字仿真和实时数字仿真。
电力系统离线数字仿真是在计算机技术发展的基础上,建立电力系统物理过程的数学模型,用求解数学方程的方法来进行仿真研究。电力系统仿真软件根据动态过程中系统模型和仿真方法的不同,离线数字仿真可以分为电磁暂态过程仿真、机电暂态过程仿真和中长期动态过程仿真。电磁暂态数字仿真是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟。电磁暂态仿真程序普遍采用的是电磁暂态程序(简称为EMTP),中国电力科学研究院在EMTP基础上开发了EMTPE。另外,加拿大Ma
itoba直流研究中心的EMTDC、加拿大哥伦比亚大学的MicroTra
和德国西门子的NETOMAC,都具有与EMTP相似的软件功能;机电暂态数字仿真主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性能。国际上常用的机电暂态仿真程序有美国的PSSE和ETMSP、ABB的SYMPOW、西门子的NETOMAC,国内主要采用中国电科院的PSASP和中国版的BPA;电力系统中长期动态过程仿真是电力系统受到扰动后较长过程的动态仿真,主要用来分析电力系统内较长时间的动态特性。国际上主要采用的中长期动态过程仿真程序有EUROSTAG程序、LTSP程序、EXTAB程序,另外PSSE和MODES程序也具有长过程动态稳定计算功能。
电力系统实时数字仿真系统是基于现代计算机技术开发的体系机构和大型电力系统电磁暂态仿真软件系统,可以进行电力系统电磁暂态的全过程实时模
f拟,不仅是研究电力系统规划、设计和运行的强有力工具,而且通过高速通信系统及信号放大、转换系统与实际的保护和控制装置相连,对电网中继电保护装置、安全自动装置及一些测控装置进行实时测试,也能对电网中的各种故障和稳定特性进行深入分析,提供技术支持,对系统网络的安全稳定性进行评估。电力系统实时数字仿真必须按照实际系统运行的时序要求来完成仿真过程的每一个步骤,要求仿真模型的时间比例尺完全等于原始模型的时间比例尺。与非实时数字仿真相比,实时数字仿真算法有如下几个要求:(1)算法的快速性;(2)算法执行中数据的可取性,即算法所用的信息与实时输入是一致的;(3)算法的鲁棒性;(4)算法的相容性。
在上世纪90年代初,加拿大Ma
itoba直流研究中心RTDS公司率先推出国际上第一台电力系统全数字实时仿真系统(RTDS),RTDS的核心软件是EMTDC。随后,加拿大魁北克水电研究所的TEQSIM公司也开发了电力系统实时仿真系统(HYPERSIM),主要用于电力系统电磁暂态仿真,其核心软件是EMTP程序。r