支路前增加越限 标示以方便用户查看；所述曲线浏览具有计算结果曲线显示、编辑以及比较等多种功能，通 过该模块用户可灵活便捷地处理各类计算曲线，还可将曲线导出为图片格式或直接输出到 Word文档中；为了直观地评估暂态电能质量问题对敏感设备造成的影响，计算结果以数据 点的形式描述在ITIC曲线上。
[0048] 3)所述图模一体化平台4的主要功能如下：一.用户可以通过平台方便地建立 电网数据，绘制电网图形，如单线图、地理位置接线图，进行各种电能质量计算；二.真正实 现了图模一体化，用户可边绘图边建立数据，也可根据已有数据进行图形自动快速绘制，图 形、数据自动对应，所见即所得；三.具备安全的数据架构，进行了层次化的数据保护，保 证了电网数据和图形的安全性和一致性；四.采用实时数据库为图形界面显示和分析计算 提供快速数据访问途径，从而保证了该系统图形显示和分析计算的高效性；五.具备网络 拓扑和网络校验功能，可对各计算模块的计算数据进行数据校验和网络拓扑分析。
[0049] 实施例1
[0050] 某地区电网以220kV网络为主干网架，通过2回500kV线路与主网相连，其结构如 图2所示。图中S7为某高压开关设备制造厂的220kV开关试验变电站，拟通过单回线路接 入S6变电站。
[0051] S7试验变电站主要用于开展110kV及以下电压等级高压开关产品的动稳定、热 稳定试验。开关试验采用直接短路试验回路或合成短路试验回路，以电网为试验电源，人为 制造三相短路或两相短路，短路试验会引起接入点及邻近变电站母线发生电压暂降，影响 电力系统的安全稳定运行。
[0052] 基于所开发的电能质量仿真评估系统对S7试验变电站接入系统引起的电压暂降 问题进行分析。仿真中对重点研宄区域：S7试验变电站和S6变电站及其110kV供电区采 用电磁暂态模型（如图3中虚线框所示），对电网其他区域采用机电暂态模型。在S7变电 站短路试验变压器低压侧设置短路故障模块来模拟开关试验过程。仿真中热稳定试验电流 有效值设置为63kA，试验电压分别设置为3. 5kV、6kV、7. 5kV、9kV、12kV，以考核不同试验容 量对系统电压的影响。
[0053] 三相短路试验和两相短路试验时S6变电站220kV母线三相电压波形分别如图3 和图4所示。从图中可以看出220kV母线电压发生暂降，暂降持续时间为0.08s。不同试验 电压下S6变电站220kV母线电压暂降幅值如表1所示，其中2013年和2015年S6变电站 220kV母线短路容量分别为14182MVA和12564MVA。
[0054] 表1三相短路试验220kV母线电压暂降幅值（pu)
[0055]
【主权项】
1. 一种机电-电磁暂态混合仿真的暂态电能质量分析系统，其特征在于， 所述系统由数据库模块（1)、暂态电能质量功能模块（2)、计算结果模块（3)、图模一体 化平台模块（4)四个部分组成，图模一体化平台模块（4)与数据库模块（1)、暂态电能质量 功能模块（2)、计算结果模块（3)、分别连接并进行双向数据传递； 所述数据库模块（1)包括电网基础数据库、电能质量模型库和电能质量计算数据库， 电网基础数据库和电能质量模型库提供数据和模型给电能质量计算数据库； 所述暂态电能质量功能模块（2)内设有不对称谐波潮流计算、=相电压不平衡计算、 电压波动和闪变计算、电压暂降仿真和电压暂升仿真； 所述计算结果模块（3)由电能质量计算结果库、报表发布、单线图显示、曲线浏览组 成，其中电能质量计算结果库把计算结果W报表发布、单线图显示、曲线浏览=种形式表现 出来； 所述系统的应用或功能 1) 所述暂态电能质量功能模块（2)，该模块能进行电压波动和闪变计算、电压暂降仿 真、电压暂升仿真、不对称谐波潮流计算、=相电压不平衡计算，用于计算波动负荷在公共 连接点产生的电压波动和闪变，波动负荷在公共连接点产生的电压波动可通过系统参数和 负荷参数进行计算，电压暂降仿真、电压暂升仿真中所考虑波动负荷的类型包括；已知=相 有功功率和无功功率变化量的负荷、高压电网负荷、平衡=相负荷和相间单相负荷；采用单 位闪变曲线法计算波动负荷在公共连接点产生的闪变，根据电压变动d和频度r利用单位 闪变曲线查出对应于P,t= 1的电压变动值d um，则其短时闪变值Pst为d/d um; 所述暂态电能质量功能模块（2)，它进行暂态电能质量仿真，用于仿真由短路故障、异 步电动机启动等引起的电压暂降和暂升等暂态电能质量问题。采用机电-电磁暂态混合仿 真进行暂态电能质量仿真计算。分析方法如下；首先建立网络数据并进行网络分割，需详细 分析的元件或重点关注区域附近网络采用电磁暂态模型，而与其相连的交流大系统采用机 电暂态模型；然后启动机电暂态-电磁暂态混合仿真，计算由干扰源引起的暂态电能质量 特征量，如电压暂降/电压暂升的幅值、持续时间、相位跳变，不对称谐波潮流计算、=相电 压不平衡计算，由特征量计算得到相应的分析指标，如电压暂降/暂升的严重性指标、能量 指标，为了提高暂态电能质量仿真的方便性，系统开发过程中对机电暂态和电磁暂态仿真 功能和界面进行优化设计，形成了暂态电能质量仿真模块； 2) 所述计算结果模块（3)能够实现电能质量计算结果输出；用于对电能质量计算结果 库的数据进行统计分析，W不同的形式展示给用户。输出形式包括报表发布、单线图显示、 曲线浏览；所述报表发布根据用户对仿真结果输出范围、输出内容和输出形式的需求自动 生成结果报表，报表中对于计算结果越限的母线或支路，在该母线或支路前增加越限标示 W方便用户查看；所述曲线浏览具有计算结果曲线显示、编辑W及比较等多种功能，通过该 模块用户可灵活便捷地处理各类计算曲线，还可将曲线导出为图片格式或直接输出到Word 文档中；为了直观地评估暂态电能质量问题对敏感设备造成的影响，计算结果W数据点的 形式描述在ITIC曲线上； 3) 所述图模一体化平台（4)的主要功能如下；一.用户可W通过平台方便地建立电网 数据，绘制电网图形，如单线图、地理位置接线图，进行各种电能质量计算；二.真正实现了 图模一体化，用户可边绘图边建立数据，也可根据已有数据进行图形自动快速绘制，图形、 数据自动对应，所见即所得；具备安全的数据架构，进行了层次化的数据保护，保证了 电网数据和图形的安全性和一致性；四.采用实时数据库为图形界面显示和分析计算提供 快速数据访问途径，从而保证了该系统图形显示和分析计算的高效性；五.具备网络拓扑 和网络校验功能，可对各计算模块的计算数据进行数据校验和网络拓扑分析。
【专利摘要】本发明公开了一种机电-电磁暂态混合仿真的暂态电能质量分析系统，所述系统由数据库模块、暂态电能质量功能模块、计算结果模块、图模一体化平台模块四个部分组成，图模一体化平台模块与数据库模块、暂态电能质量功能模块、计算结果模块、分别连接并进行双向数据传递。本发明可用于暂态电能质量仿真评估分析。该系统功能完善，提供了丰富的电能质量模型库，可实现对电压暂降、骤升等各种暂态电能质量问题的仿真计算。
【IPC分类】H02J3-00
【公开号】CN104578049
【申请号】CN201410481975
【发明人】李俊, 郑伟杰, 文立斌, 徐得超, 祁立君, 孙丽香, 雷亭, 徐树文, 刘默斯, 王祥旭, 卢万里, 王艺璇, 窦骞, 廖卫国
【申请人】广西电网公司电力科学研究院, 中国电力科学研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年9月19日