復(fù)雜有源配電網(wǎng)仿真基礎(chǔ)理論

目錄
前言
第1章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)概述 1
1.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)特征 1
1.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)業(yè)務(wù)范圍 2
1.3 復(fù)雜有源配電網(wǎng)建模與仿真需求 4
1.3.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)建模需求 4
1.3.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)仿真需求 5
參考文獻 6
第2章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)建模基礎(chǔ)理論 8
2.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)模型類別 8
2.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)建模方法 10
2.2.1 機理建模法 10
2.2.2 統(tǒng)計分析建模法 11
2.2.3 測辨建模法 13
2.2.4 擬合建模法 13
2.2.5 綜合建模法 14
2.3 復(fù)雜有源配電網(wǎng)建模新方法 15
2.4 配電系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)特性 16
2.4.1 靈敏度 16
2.4.2 可辨識性 22
2.4.3 可區(qū)分性 29
2.4.4 可解耦性 29
2.4.5 難易度 31
2.5 復(fù)雜有源配電網(wǎng)線性模型的辨識方法 32
2.5.1 參數(shù)辨識概述 32
2.5.2 時域辨識方法 33
2.5.3 頻域辨識方法 35
2.6 復(fù)雜有源配電網(wǎng)非線性模型的辨識方法 39
2.6.1 基本原理 39
2.6.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)非線性辨識的遺傳方法 42
2.6.3 復(fù)雜有源配電網(wǎng)非線性辨識的進化策略方法 44
2.6.4 復(fù)雜有源配電網(wǎng)非線性辨識的蟻群方法 46
參考文獻 48
第3章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)負荷及設(shè)備建模方法 50
3.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)負荷建模概述 51
3.1.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)負荷建模的意義 51
3.1.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)負荷建模的基本方法 51
3.2 配電網(wǎng)仿真計算中的負荷模型 53
3.2.1 負荷模型的表示方法 53
3.2.2 靜態(tài)負荷模型 54
3.2.3 動態(tài)負荷模型 55
3.2.4 配電網(wǎng)綜合負荷模型 58
3.2.5 負荷模型的使用 58
3.3 負荷模型對仿真的影響與建模原則 59
3.3.1 負荷模型對電力系統(tǒng)仿真計算的影響 59
3.3.2 負荷建模的基本原則 63
3.3.3 負荷建模的基礎(chǔ)性工作 64
3.3.4 負荷建模的基本方法 65
3.4 復(fù)雜有源配電網(wǎng)設(shè)備模型 66
3.4.1 配電變壓器模型 66
3.4.2 配電線路模型 77
3.4.3 開關(guān)模型 79
3.4.4 無功補償設(shè)備模型 82
3.4.5 有源配電網(wǎng)仿真動態(tài)模型 88
參考文獻 90
第4章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)新型設(shè)備多時間尺度暫態(tài)建模方法 91
4.1 配電網(wǎng)暫態(tài)過程概述 91
4.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)典型暫態(tài)過程分析 93
4.3 復(fù)雜有源配電網(wǎng)新型設(shè)備多時間尺度建模需求分析 93
4.4 復(fù)雜有源配電網(wǎng)新型設(shè)備多時間尺度暫態(tài)建模 94
4.4.1 光伏多時間尺度暫態(tài)建模 95
4.4.2 充電樁多時間尺度暫態(tài)建模 110
4.4.3 風機多時間尺度暫態(tài)建模 115
4.4.4 燃料電池多時間尺度暫態(tài)建模 131
4.4.5 微型燃氣輪機多時間尺度暫態(tài)建模 136
4.4.6 電力電子變流器多時間尺度暫態(tài)建模 145
參考文獻 152
第5章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)離線/在線仿真理論 154
5.1 配電網(wǎng)仿真概述 154
5.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)離線/在線仿真方法 154
5.2.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)多運行狀態(tài)仿真引擎構(gòu)建方法 154
5.2.2 配電網(wǎng)多維分辨率模型優(yōu)選與自適應(yīng)匹配機制 158
5.2.3 配電網(wǎng)離線/在線一體化仿真系統(tǒng)的多運行狀態(tài)仿真場景實現(xiàn) 160
5.2.4 配電網(wǎng)離線/在線一體化仿真方法 162
5.3 復(fù)雜有源配電網(wǎng)離線/在線仿真典型功能 164
5.3.1 在線數(shù)據(jù)讀取與處理方法 164
5.3.2 潮流在線仿真方法 167
5.3.3 風險在線仿真方法 183
5.3.4 故障在線仿真方法 202
參考文獻 210
第6章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)分布式并行及快速仿真理論 211
6.1 配電網(wǎng)并行快速仿真技術(shù)概述 211
6.2 分層分區(qū)的配電網(wǎng)快速拓撲仿真計算理論與方法 211
6.2.1 配電網(wǎng)絡(luò)分層分區(qū)拓撲分析理論基礎(chǔ) 212
6.2.2 基于CIM 的配電網(wǎng)分層分區(qū)拓撲分析模型 213
6.2.3 配電網(wǎng)絡(luò)分層分區(qū)快速拓撲分析方法 214
6.2.4 基于凝聚層次聚類的配電網(wǎng)自動分區(qū)方法 216
6.2.5 基于主饋線分區(qū)的有源配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)方法 217
6.3 基于并行/分布計算的配電網(wǎng)快速仿真理論 220
6.3.1 并行算法理論基礎(chǔ) 221
6.3.2 并行潮流計算方法 226
6.3.3 多核CPU 并行潮流仿真測試 237
6.4 基于FPGA 的配電網(wǎng)并行實時仿真 241
6.4.1 基于多線程并行計算的暫態(tài)仿真方法 241
6.4.2 基于FPGA 的暫態(tài)實時仿真方法及實現(xiàn) 243
參考文獻 245
第7章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)數(shù)?；旌细咝阅芊抡胬碚摵推脚_構(gòu)建方法 247
7.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)數(shù)模混合仿真技術(shù)體系 247
7.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)數(shù)?；旌戏抡娼涌诩夹g(shù) 248
7.2.1 數(shù)?；旌戏抡娼涌诠δ芎徒Y(jié)構(gòu) 248
7.2.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)接口數(shù)值穩(wěn)定改進技術(shù) 250
7.3 復(fù)雜有源配電網(wǎng)數(shù)模混合高性能協(xié)同仿真關(guān)鍵技術(shù) 256
7.3.1 配電網(wǎng)數(shù)?；旌戏抡娌介L實時同步策略 256
7.3.2 配電網(wǎng)數(shù)?；旌戏抡孀赃m應(yīng)步長仿真技術(shù) 267
7.4 復(fù)雜有源配電網(wǎng)數(shù)?；旌戏抡嫫脚_ 270
7.4.1 配電網(wǎng)數(shù)模混合仿真中物理模擬部分 270
7.4.2 配電網(wǎng)數(shù)?；旌辖涌谀Ｐ图把b置 274
參考文獻 280
第8章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)CPS仿真理論 282
8.1 復(fù)雜有源配電網(wǎng)CPS特征及仿真需求 282
8.1.1 信息-物理耦合事件成因分析 282
8.1.2 配電網(wǎng)CPS功能形態(tài)及演化機制 285
8.1.3 物理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信息系統(tǒng)耦合關(guān)系 289
8.1.4 配電網(wǎng)CPS仿真需求 291
8.2 復(fù)雜有源配電網(wǎng)CPS仿真同步技術(shù) 293
8.2.1 配電網(wǎng)CPS仿真子系統(tǒng)規(guī)范 293
8.2.2 配電網(wǎng)CPS仿真計算任務(wù)的優(yōu)化分解及邊界數(shù)據(jù)同步交互技術(shù) 301
8.3 配電網(wǎng)CPS分解協(xié)調(diào)及多速率并行仿真技術(shù) 308
8.3.1 配電網(wǎng)分解機理及分解方法 308
8.3.2 配電網(wǎng)CPS快/中/慢動態(tài)解耦方法 310
8.3.3 配電網(wǎng)CPS快/中/慢動態(tài)的分解協(xié)調(diào)技術(shù) 318
8.3.4 多速率并行實時仿真方法 322
參考文獻 325
第9章 復(fù)雜有源配電網(wǎng)CPS 仿真平臺構(gòu)建及驗證方法 327
9.1 配電網(wǎng)CPS綜合仿真平臺概述 327
9.2 配電網(wǎng)CPS綜合仿真平臺架構(gòu)設(shè)計 328
9.2.1 配電網(wǎng)CPS多層級架構(gòu) 328
9.2.2 配電網(wǎng)CPS綜合仿真平臺總體架構(gòu) 330
9.3 配電網(wǎng)CPS綜合仿真平臺功能體系 331
9.3.1 配電網(wǎng)CPS仿真功能體系 331
9.3.2 高內(nèi)聚、低耦合層次化功能架構(gòu) 332
9.3.3 功能擴展方式與無縫融合接口 334
9.4 電網(wǎng)信息物理仿真系統(tǒng)的分層構(gòu)建技術(shù) 337
9.4.1 信息系統(tǒng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層詳細建模技術(shù) 337
9.4.2 可擴展的通信應(yīng)用層建模技術(shù) 345
9.4.3 關(guān)鍵事件流和信息流過程建模技術(shù) 349
9.5 配電網(wǎng)CPS綜合仿真平臺 351
9.6 配電網(wǎng)CPS綜合仿真驗證 353
9.6.1 配電網(wǎng)CPS安全分析 353
9.6.2 有源配電網(wǎng)CPS優(yōu)化控制策略仿真驗證 358
參考文獻 364
第10章 展望 366
參考文獻 367