一、基于支路分割和区域迭代的暂态稳定性仿真并行算法（论文文献综述）
朱瑞敏[1]（2020）在《大规模电力电子系统器件级高效并行仿真方法及电磁骚扰特性研究》文中指出以IGBT和MOSFET为代表的功率半导体器件在如今的电力系统内被广泛应用于电能变换和传输,由其组成的电力电子换流器在运行过程中会不可避免地产生高频传导和辐射电磁骚扰。对电力电子设备的电磁兼容特性进行分析、预测需要对其进行器件级建模和仿真。现代电力系统中的换流器通常含有大量功率半导体器件,以至于基于传统电路分析软件的仿真将耗时过长甚至难以收敛。本文在国家自然科学基金项目“柔性直流换流系统宽频建模及电磁骚扰特性的研究”（项目编号:51207054）的资助下,对大规模电力电子系统器件级小步长时域精细仿真方法进行了研究,主要内容如下:研究了模块化多电平换流器子模块级并行仿真方法。采用开关电阻理想模型对模块化多电平换流器中的子模块进行建模,同时利用反向欧拉公式对子模块电容进行时间离散,进而得到每个子模块的离散电路模型。提出了模块化多电平换流器子模块电压-电流解耦方法,通过引入一个时间步长的延迟,实现了子模块与所连接桥臂的电路解耦,二者通过桥臂电流与子模块输出电压进行电信号交互,从而使得各个子模块的计算可以并行地执行。以实际柔性直流输电工程为例,利用NVIDIA Tesla V100 GPU,基于CUDA C语言对建立的并行仿真模型进行编程实现,分析了不同电容均压策略对双端输电工程系统级谐波的影响。在此基础之上,为了在工程设计阶段分析模块化多电平换流器的电磁骚扰特性,建立了 3.3 kV高压IGBT模块的物理模型,该模型同时考虑了器件的非线性特性和暂态开关特性。通过ANSYS Q3D对模块进行了 3D建模,充分考虑了封装结构内部的PCB板、键合线以及出线端子引起的杂散电容、电阻和电感,建立了模块的8节点宽频电路模型。采用同样的方法对母排连接的子模块和铜排连接的模块化多电平换流阀塔进行了 3D建模,得到了整个换流阀塔的杂散电容。通过对杂散电容矩阵进行变换,总结了阀塔中的电容分布规律并对电容矩阵进行了化简。通过将子模块电路进行线性化和时间离散化,并将其从主电路解耦,建立了各子模块含有内部独立源的对地二端口宽频等效模型,该模型同时考虑了 IGBT和续流二极管的开关特性以及相应结构中的杂散参数。通过GPU细粒度并行仿真,实现了 201电平高压柔性直流换流器的传导电磁骚扰强度计算,分析了控制策略、电路参数以及运行工况对换流系统传导电磁骚扰的影响规律。该方法适用于所有模块化类电力电子设备的建模分析。模块化多电平换流器的换相发生于子模块的半桥或全桥结构中,而两电平或者中性点钳位三电平换流器的换相发生在换流器同一相的两个桥臂之间,无法采用电压-电流解耦的形式。基于目前正在发展的铁路直流牵引系统,建立了SiC MOSFET的宽频电路模型,通过传输线解耦和MOSFET器件诺顿等效参数提取,提出了以三电平换流器为电机拖动单元的多端中压直流系统的分层并行高效仿真计算方法,该方法可用于已有的城铁工程和未来直流高铁工程设计阶段的电磁骚扰特性高效预测分析,适用于两电平PWM换流器以及任意电平的中性点钳位换流器。提出了电力电子换流器辐射电磁骚扰受控制策略和电路参数影响规律的计算和分析方法。以结构最为复杂的模块化多电平换流阀塔为例,将换流器结构视为复杂拓扑空间天线,对天线辐射单元进行分解,以辐射效果最为显着的各子模块电压作为激励。利用高频电路时域仿真得到的电压波形,实现了换流阀厅近场辐射强度预测,同时分析了电容均压策略、控制周期、电路参数选择以及运行工况对辐射电磁骚扰的影响,为换流站内电磁辐射的抑制提供了理论参考。
李禹鹏[2]（2020）在《基于时频变换和辨识聚合的大规模新能源并网系统多速率仿真研究》文中研究表明随着风电、光伏等可再生能源发电并网数量的快速增长以及高压直流输电换流装备和灵活交流输配电装备的广泛应用,电力系统逐渐形成了控制系统复杂、时间尺度跨度大的含高比例电力电子设备的复杂大系统,而电网的基本结构和动态行为随着大量换流器的接入发生了极大的改变。一直以来,精确的时域暂态仿真都是系统安全稳定分析的主要工具和控制保护设计的重要依据,因而研究满足精确计及微秒级电力电子设备开关动作和控制系统动态过程的时域暂态仿真理论和技术,就具有重要的理论意义和应用价值。当前常用的机电暂态、电磁暂态和机电/电磁混合仿真软件一般难以满足电力电子化系统暂态仿真精确性和快速性方面的要求,主要原因在于:（1）暂态稳定分析模型建立在基频、三相对称、集中参数等众多假设下,本质上并不满足包含电力电子设备交直流系统详细动态过程分析的精度要求;（2）电磁暂态分析模型对实际物理系统仿真度高,计算结果精确,但需要采用极小步长（2-50?s）仿真且步长一致,使得计算耗时巨大;（3）常见的机电/电磁暂态仿真软件针对研究对象和使用场景的需要,采用等值电路对交流系统进行不同程度的简化,一般无法仿真交流系统由发电机和输电线路引起的非线性动态响应过程,并且系统接口存在信息丢失情况。此外,对大规模新能源并网系统进行电磁暂态仿真会面临一个实际问题。由于大电网的风电、光伏设备类型繁多以及商业保密等实际原因,并网换流器内部详细构造、控制回路模型以及准确参数通常无法获得。如在仿真中按照每台风机或每个光伏面板采用分析方法建模,就会出现模型复杂、计算困难但准确性却难以保证的困境。为解决以上问题,本文针对大规模新能源并网系统多速率仿真课题进行研究并取得相应成果,具体包括以下内容:1)采用基于旋转坐标变换的时域变换理论对包括MMC在内的大规模交直流系统中各元件和设备进行建模。采用该方法,可以同时得到所需研究变量的瞬时值波形和宽频下的相量值波形,且该相量值波形为瞬时值波形的包络线。在此基础上,提出了一种LCC改进控制策略。在实际大规模交直流系统的案例测试中,通过与传统机电暂态模型和电磁暂态模型的比较,验证了该建模方法在仿真精度和仿真效率以及灵活性方面的优势,并验证了LCC改进控制策略的有效性。2)针对风电以及光伏换流器的建模理论以及辨识聚合模型算法进行研究。基于风电换流器以及光伏逆变器的拓扑结构,构建了相应的数学模型,设计了对其逆变器电压进行控制的运行策略;基于差分进化算法提出了适用于实际工程应用的风电光伏换流器辨识聚合模型和算法,并通过与换流器的实测数据进行对比,验证该模型及算法的有效性。3)提出一种频移相量子系统和电磁暂态子系统间的接口模型,输电线路采用多速率多模态模型以及频率相关模型进行详细建模,特别适用于考虑电力电子详细动态过程的交直流系统仿真。特别地,多速率多模态频率相关模型可以捕获接口中的高频作用,并且以上两种输电线路模型均可以同步得到瞬时和相域模型。基于这两种输电线模型,可以精确获得交直流系统在宽频下的电力电子设备动作结果。在包含风电场的大系统实际案例中充分验证了方法的有效性。4)基于时频变换大步长电磁仿真建模理论、辨识聚合新能源并网建模方法和多速率多模态以及频率相关大步长仿真接口模型,搭建了大规模新能源并网系统多速率仿真平台。本章提出一种具有实际工程意义的多速率联合仿真结构,并在前面章节的理论基础上构建了完整的仿真平台,该仿真平台的有效性、高效性和分析应用能力通过一个包含光伏电站并网的实际大型系统算例得到了充分验证。
肖谭南[3]（2019）在《电力系统超实时暂态稳定仿真与实时决策紧急控制系统研究》文中认为随着电力系统规模的不断扩大,系统内元件越来越复杂,电力系统暂态稳定仿真变得越来越耗时,严重影响了电网规划与调度人员的工作效率。本文重点研究了暂态稳定分析与控制的快速算法,通过改进稀疏技术提高了串行暂态稳定仿真的速度,通过改进块对角加边（BBDF）算法提高了并行暂态稳定仿真的速度,并在此基础上与国电南自合作研发了一套实时决策紧急控制系统。本文取得的主要成果如下:提出了较小出线度最小前趋有源节点编号算法。在最小出线度最小前趋节点编号算法的基础上,引入前趋有源节点数指标,并适当放宽节点排序时最小出线度的限制,能够在保持因子矩阵稀疏性的前提下,尽可能的减少有源节点路径集中包含的节点,提高稀疏矢量法的效率。提出了多路径集稀疏矢量法。根据有源节点特征将其分为A、B两类,两类有源节点分别形成路径集,A类有源节点路径集正常前代回代参与迭代,而B类有源节点路径集的前代与回代在一次网络方程求解过程中仅执行一次,规避不必要的计算。提出了基于子系统-核心映射与MPI-OpenMP混合编程的嵌套BBDF算法。深入分析了BBDF算法的并行开销的构成,详细测试了CPU结构,线程调度模式、并行接口对BBDF算法并行开销的影响,实现了网络拓扑、并行通讯拓扑和CPU芯片结构之间的高效率映射,有效降低了并行开销。在详细模型24886节点系统中取得了17倍的加速比,10秒仿真仅需0.778秒。提出了全并行嵌套BBDF算法。将全并行BBDF算法与基于子系统-核心映射与MPI-OpenMP混合编程的嵌套BBDF算法相结合,比较了算法的三种实现方案,在保持低并行开销的同时,打破了传统BBDF算法50%的理论效率限制,提高了算法的理论效率与实际效率。在详细模型24886节点系统中加速比进一步提高到21倍,10秒仿真仅需0.639秒。研发了一套基于全网详细模型暂态稳定仿真的实时决策紧急控制系统。采用了基于改进稀疏技术的串行超实时暂态稳定仿真。根据企业自备电网受扰后恢复稳定的特征,提出了恢复稳定判据,能够显着减少判断电网稳定性所需的仿真时间。该系统通过了江苏省软件产品检测中心的软件测试与江苏省经济和信息化委员会的产品鉴定,是对实时决策紧急控制系统的一次探索,对未来大规模电网实时决策紧急控制系统的研究与应用具有一定的意义。
沈卓轩,姜齐荣[4]（2020）在《电力系统电磁暂态仿真IGBT详细建模及应用》文中研究指明在电力系统电磁暂态离线和实时仿真中,以绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为代表的全控型电力电子器件常采用理想开关模型。IGBT器件在交直流变换器、直流断路器中获得了广泛的应用,器件的运行状态会对系统暂态过程产生影响,而系统的暂态过程也会增加器件的电压、电流应力,严重时可能造成器件损坏,进而影响整个设备及系统的安全可靠运行。基于理想开关模型的电磁暂态仿真无法准确模拟暂态过程中该器件的特性及其受到的应力。研究系统电路、器件及其控制之间的动态相互作用,就对电磁暂态仿真中IGBT准确建模提出了更高的要求。近年来,多种IGBT详细模型和解耦方法被提出,并被应用在离线及实时电磁暂态仿真中。得益于高性能计算设备的快速发展,详细模型可高效应用于含有大量IGBT器件的交直流系统仿真中。文中对不同类型建模方法进行归纳,分析其功能、计算复杂度和准确度,并详细介绍了系统解法、并行算法与仿真平台等方面内容。另外,还举例介绍了IGBT详细建模的应用场景,分析了在建模、系统解法、并行算法及应用领域等方面的难点与限制,并提出了相应的建议。
张杰[5]（2019）在《面向构件的电力系统仿真建模》文中进行了进一步梳理基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的实时数字解算器（FPGA Based Real Time Digital Solver,FRTDS）充分利用FPGA高并行度与深度流水线的特点,可以实现运算式级细粒度的仿真运算,已在电力系统仿真领域得到了应用。本文在FRTDS硬件结构与编译软件相对成熟的前提下,提出了一种面向构件的电力系统仿真建模方法。将电力系统分为电气系统、控制系统和接口系统,并提出了对应的构件化建模方法,使得基于FRTDS的实时仿真建模过程实现了模块化和图形化。将构件的组合和重构应用于电力系统构件化建模,使得电力系统实时仿真能根据仿真的需求和侧重进行建模。将构件化建模方法应用于FRTDS的仿真脚本中,实现了FRTDS的构件化建模。利用构件化建模对仿真脚本中的变量声明体结构进行优化,减少了仿真过程中的数据调度次数。对于构件内部的求解过程采用计算量较小的Tinney算法,对于外部网络方程求解过程采用并行度较高的最小度极大独立集法,提高了实时仿真的计算速度。将220k V发变组-升压站作为算例进行了仿真,验证了构件化建模方法对于FRTDS仿真脚本的优化作用和构件化建模方法的正确性。
徐晋[6]（2019）在《通用电力电子实时仿真方法研究及应用》文中认为随着电力电子技术的发展,各类电力电子设备成为现代电力系统中不可或缺的组成部分,它们在可再生能源发电、直流输配电、微电网等应用中扮演着重要角色。实时仿真技术作为电力电子及电力系统研究与测试的重要手段,可以有效提高控制保护系统的设计效率,降低硬件装置的试验成本,减少测试给电网带来的风险。然而,相比于传统电力系统的实时仿真,电力电子实时仿真仍存在诸多问题,严重影响其在科研和工程中的推广应用。首先是电力电子开关模型的精度问题,其次是基于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）的电力电子实时仿真的规模问题。本文重点针对以上两个瓶颈问题进行了研究,取得了相应的研究成果,并搭建了通用电力电子实时仿真平台,对常见变流器、固态变压器和微电网等进行了实时仿真测试。具体研究内容如下:1)电力电子开关的实时仿真建模。实时仿真中的电力电子开关普遍采用L/C等效模型,该模型在开关频率大于5k Hz时,会出现功率损耗异常的现象,严重影响电力电子实时仿真的精度。针对这一问题,本文提出了一种电力电子开关的响应匹配建模方法,保留了L/C等效模型无需修改节点导纳矩阵的优点,同时有效地解决了L/C等效模型的功率损耗异常问题,并成功应用于两电平变流器、T型三电平变流器和Buck/Boost电路的实时仿真。2)高频电力电子开关的实时仿真。为了能采用更小的仿真步长,实现更高开关频率下的实时仿真,本文提出一种适用于FPGA的紧凑型节点分析法,将传统节点分析法的中间步骤进行了压缩,缩短了单个仿真步长的执行时间,并成功应用于开关频率高达50k Hz的固态变压器实时仿真。3)考虑电力电子开关建模的微电网实时仿真。基于FPGA的实时仿真规模不仅受限于FPGA的硬件资源总量,而且受限于实时仿真的步长。针对这一问题,本文提出了一种基于延迟插入法和节点分析法的混合仿真算法,利用延迟插入法将多个电力电子设备的实时仿真并行化,使得基于FPGA的实时仿真规模不再受限于实时仿真的步长,并成功应用于含5台分布式电源的交流微电网实时仿真。4)基于动态相量的微电网实时仿真。对于规模优先的微电网实时仿真,可以采用基于动态相量的实时仿真建模方法。为了提高动态相量模型的精度,本文提出了一种基于多重移频变换的动态相量建模仿真方法,并成功应用于含12台分布式电源的交直流混合微电网实时仿真。
王紫琪[7]（2019）在《输电断面识别及多源信息保护控制协调策略研究》文中认为潮流转移引发的输电线路连锁跳闸是造成电网停电范围扩大甚至系统崩溃的重要原因。支路开断导致的潮流转移造成输电断面的过负荷,且由于后备保护的不正确动作,以及控制措施不能及时合理的配合,引起连锁跳闸,甚至系统崩溃。因此,准确识别开断线路所在输电断面,完善线路过载情况下后备保护性能及保护控制协调配合策略,有利于切断级联跳闸事故的发展链条,从根本上保障系统的安全运行。本文从“输电断面识别”、“防止输电线路后备保护过载误动”、“断面过载保护控制措施的协调配合”等角度入手,充分整合系统中的保护、控制资源,避免连锁跳闸事故的发生。论文主要工作内容包括以下几方面:（1）针对潮流转移输电断面难以准确识别的问题,提出考虑支路互感耦合特性及旁侧通路搜索结果的输电断面识别方法。通过回路阻抗矩阵引入线路互感耦合系数,避免了转移比例系数求解过程中的复杂解耦过程;融合图论路径搜索思想及转移因子的基本概念,在旁侧连通路径搜索基础上准确识别输电断面,避免了输电断面线路的遗漏。（2）针对潮流转移过载引发的距离Ⅲ段后备保护不正确动作问题,提出多源信息融合的后备保护防误动方法。该方法构建覆盖不同保护对象的交叠信息单元,并将信息单元判断结果与距离Ⅲ段保护判别结果进行叠加计算,提升了距离Ⅲ段后备保护的动作性能,避免其在潮流转移时的不正确动作情况。（3）针对输电断面过载情况下的保护控制配合问题,提出双目标递进式过载保护控制优化模型及相应的协调策略。该方法综合过负荷保护、发电机及负荷控制、直流紧急功率控制措施,考虑负荷损失量及系统安全裕度,构造双层优化目标,并利用（GA/改进SA）嵌套式规划求解方法求解上述问题,提高了该混合变量非线性规划问题的计算速度,优化了断面过载调整效果。（4）针对上述章节所提方案的实现需求,提出保护控制多源信息处理架构。架构中,保护控制资源的分析处理过程由保护控制协调中心完成。后备保护的防误动计算过程由区域中心站完成。通过区域中心站与协调中心的信息交互,实现保护控制措施的协调配合。同时,提出相应的区域划分方法,为本文所提方案的实现奠定基础。
甘国晓[8]（2019）在《电力系统连锁故障分析与紧急控制研究》文中提出近年来,国内外相继发生了多起大停电事故,造成了巨大的经济损失。这些大停电事故往往由连锁故障引起,其通常源发于简单故障,发展过程受到各种不确定性因素的影响,期间还伴随着过载、暂态失稳等现象。随着新能源的广泛接入,以及系统规模的不断扩大,扰动波及的范围更广,连锁故障造成的后果也更加严重。本文针对连锁故障的分析防控以及暂态稳定紧急控制进行了研究,主要研究内容如下:1)在连锁故障分析方面,提出了考虑风电出力和负荷功率不确定性的连锁故障路径搜索方法。建立风电出力和负荷功率误差分布模型,基于半不变量和级数展开的随机潮流计算,得到系统的潮流分布和潮流越限概率等指标,更全面地揭示系统运行状态;考虑线路功率不确定性建立停运概率模型,根据停运概率确定开断线路并进行连锁故障模拟,更好地发现潜在的连锁故障路径。2)针对过载型连锁故障的防控,提出了考虑线路停运概率的电力系统连锁故障紧急控制模型。首先基于输电线路可靠性模型搜索过载主导型连锁故障路径,并根据风险指标筛选高风险路径。在此基础上,对高风险的连锁故障路径,以调整发电机出力、切负荷为调控手段,并将线路运行可靠性模型用Sigmoid函数近似表示,建立连锁故障多阶段紧急控制模型,以协调安全性与经济性。3)在暂态稳定紧急控制方面,以切机、切负荷量最少为目标,将电力系统暂态稳定紧急控制问题建模成包含暂态方程约束的最优控制问题。提出了基于有限元正交配置的序贯优化算法,将原动态优化问题分为仿真层和优化层进行交替求解;在仿真层基于有限元正交配置法,结合并行计算技术求解微分代数方程及灵敏度,在优化层采用预测校正内点法求解较小规模的非线性规划问题,提高了算法的计算效率。4)针对大规模电力系统的暂态稳定紧急控制问题,提出了一种基于网络分区的并行序贯优化算法,包括预处理层、仿真层和优化层三个模块。预处理层通过控制变量筛选和初始化策略将寻优空间大大缩小,提升了算法的收敛性;通过网络分区,在仿真层基于雅可比矩阵的分块特性,应用多核处理器并行求解微分代数方程以及灵敏度,进一步提高了紧急控制算法在大规模系统上的计算效率。
王智颖[9]（2018）在《基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真方法与系统设计》文中进行了进一步梳理有源配电网实时仿真是研究系统动态特性、模拟实际运行环境、测试保护控制策略的有效手段。随着新型分布式电源、柔性负荷等分布式能源的大规模接入,有源配电网仿真计算规模日趋庞大,模型更加复杂,实时仿真的快速性和有效性对底层硬件计算性能提出了更高的要求。本文以具有固有高并行度、深度流水线、分布式存储资源的FPGA为底层硬件,研究了有源配电网实时仿真数值算法与硬件设计方法,开发了基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真系统。主要研究工作如下:1)研究并发展了基于FPGA的有源配电网实时仿真框架。确定了以节点分析为核心的实时仿真方法,采用指数差分方法对有源配电网各元件特性方程进行差分并形成节点电导矩阵;提出了网格型和线性阵列相结合的可扩展多FPGA系统拓扑,实现了 FPGA之间辐射型、环型、线性阵列型灵活联接的方式;提出了单速率和多速率同步机制,保证多FPGA系统同步运行;设计了多FPGA之间的数据交互方式;建立了光伏阵列、蓄电池以及风力发电机的FPGA详细模型。2)设计了基于多FPGA的有源配电网实时仿真系统可扩展多层级并行仿真架构。研究了有源配电网粗-细粒度数学模型分割方法,并将分割后的模型映射到对应的FPGA中,在深入挖掘仿真计算可并行性的基础上,形成了系统级-单元级-模块级-元件级多层级并行的实时仿真架构。3)提出了基于FPGA的有源配电网多速率实时仿真方法与硬件设计方法。根据系统元件动态特性时间尺度,将有源配电系统划分为分布式电源及储能快子系统与配电网络慢子系统,分别采用不同的仿真步长进行求解;面向快慢子系统数据交互,提出了多速率接口方法与硬件设计;提出了分布式电源及储能系统中电气系统与控制系统异步多速率数据交互方式,进一步提高了实时仿真效率。4)设计了基于FPGA有源配电网实时仿真核心模块。针对大规模配电网实时仿真,设计并实现了高性能线性方程组解算器;面向实时仿真器的多种通信需求设计了对应的I/O接口,包括接收外部设备模拟信号的通用AD接口,仿真结果输出的通用DA接口以及实现多FPGA全双工通信的高速光模块接口。5)基于本文设计的实时仿真系统,选取典型有源配电网算例对本文提出的数值仿真方法与硬件设计进行测试,从仿真效率、数值精度、计算规模等方面验证了本文开发的实时仿真系统的正确性和有效性。
宋墩文[10]（2016）在《基于多源信息融合的电网暂态稳定风险评估》文中指出在迈向未来电网的征程中,我国电网正经历由传统电网向特高压为骨干网架的统一坚强智能电网发展,发电、输电、配电、变电、用电、通信等方面正发生前所未有的变化。由于能源逆向分布矛盾,送受端电网发电和用电的高度集中等因素,使电网运行存在潜在风险和隐患。加强电网在线运行方式失稳风险排查,有利于及时发现电网安全隐患,避免电网发生连锁故障等严重危害事故发生。论文围绕电网暂态稳定风险评估多源信息融合、动态预想故障集生成、快速暂态稳定计算及失稳控制策略、电网事故风险定级等关键技术开展了深入研究。形成如下创新成果：①针对多源信息融合,以大数据特征约定为前提,推论出WAMS数据构成电力系统特殊大数据实质,为借鉴大数据技术处理WAMS信息指明了理论依据。提出了一种针对WAMS特有大数据的双集合弹性存储新方法,解决了海量数据高频率转存,多应用并发访问的技术难题。另外,提出了三段式数据整合及校准评估方法,结合SCADA量测值及WAMS高频率测量值,修正EMS运行状态估计值；结合方式参数选定及WAMS辨识结果,修订拓扑结构及元件计算参数值；采用运行和模型参数评估指标判别多源信息可用性,有效避免了脏数据给电网评估带来的误差及错误。②为提升电网暂稳风险评估总体计算效率,增强预想故障对电网风险分析覆盖率,通过全接线拓扑分析得到预想事故设备全集,基于静态安全计算提出双熵指标九方格故障设备筛选方法,基于运行历史数据提出SVM支持向量机故障设备筛选方法,两者有机结合,并采用故障模板生成技术实现了预想故障集的动态调整,单项故障生成时间控制在1毫秒附近。动态故障集生成方法,考虑了设备发生故障概率,以及故障对电网造成的危害程度,能有效限制大规模电网故障数目的爆炸式增长,为降低风险评估计算强度和规模提供了解决思路。③针对电网暂态稳定计算分析、失稳判断及维稳控制,提出了一套快速自动求取故障负荷损失的方法。兼顾速度和精度要求,采用暂态隐式梯形积分法和全隐辛几何龙格库塔法相结合的混合并行计算方法,为风险评估提供了时间。设立惯性中心角为参考基准,跟踪节点电压角度相对基准的偏移为主判据,以节点电压相角速度和加速度正同向,功率变化率与角速度反方向为辅判据,实现了电网功角失稳准确判断。构造切机切负荷为主控措施的失稳优化目标和约束函数,采用协微分代数方程求解约束函数梯度,以梯度为乘子构建切机、切负荷双灵敏度指标,解决了稳定措施快速和优化查找相结合的问题。基于暂态稳定计算全过程监视分析,实现了电网事故负荷被动损失和主动切除损失的综合统计。④以国务院599号令为准则,建立了以负荷损失率为主导因素的电网暂稳事故风险定级指标。根据不同行政区划特征,构造了电网暂稳风险评估多层次模型。考虑供电规模复杂性,提出了直接判断和层次分析相结合的风险定级评估方法,解决了多层级隶属行政区域的事故风险定级难题。电网事故定级层次分析法全面结合负荷特性差异、区域特点差异、危害严重差异对事故定级的影响,避免一味强调电网安全而带来的巨额电网投资及深度保守运行的风险。
二、基于支路分割和区域迭代的暂态稳定性仿真并行算法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于支路分割和区域迭代的暂态稳定性仿真并行算法（论文提纲范文）
（1）大规模电力电子系统器件级高效并行仿真方法及电磁骚扰特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传导EMI研究现状 |
| 1.2.2 高效电路仿真研究现状 |
| 1.2.3 并行仿真研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 基于GPU的电力电子电路系统级并行仿真方法 |
| 2.1 GPU架构及并行计算原理 |
| 2.1.1 GPU体系结构 |
| 2.1.2 Tesla V100体系结构 |
| 2.2 模块化多电平换流器子模块级建模及系统级仿真 |
| 2.2.1 器件离散化等效模型 |
| 2.2.2 传输线宽频模型时域电路 |
| 2.2.3 系统级MMC建模 |
| 2.3 双端MMC-HVDC系统级仿真 |
| 2.3.1 系统级仿真结构分析 |
| 2.3.2 谐波影响分析 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 模块化多电平换流器器件级并行仿真及传导EMI分析 |
| 3.1 非线性动态IGBT/二极管电热模型及寄生参数提取 |
| 3.1.1 IGBT和二极管对物理模型 |
| 3.1.2 模型离散和线性化 |
| 3.1.3 MMC样机IGBT模块杂散参数提取 |
| 3.2 宽频MMC模型并行实现 |
| 3.2.1 无源设备宽频模型 |
| 3.2.2 仿真加速的电路划分 |
| 3.2.3 大规模并行实现及实验验证 |
| 3.3 高压MMC阀塔的宽频建模与大规模并行实现 |
| 3.3.1 换流阀塔内的寄生参数分布 |
| 3.3.2 细粒度电路划分方法 |
| 3.4 仿真结果与讨论 |
| 3.4.1 宽频MMC-HVDC电磁骚扰仿真试验及时域结果 |
| 3.4.2 频域结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 中性点钳位三电平换流器器件级并行仿真及传导EMI分析 |
| 4.1 中压直流牵引系统宽频建模 |
| 4.1.1 功率MOSFET模块物理模型 |
| 4.1.2 MOSFET模块封装与NPC原型杂散参数提取 |
| 4.1.3 其他设备宽频模型 |
| 4.2 多端牵引系统并行仿真 |
| 4.2.1 中性点钳位换流器高效仿真 |
| 4.2.2 仿真加速的系统划分与并行算法 |
| 4.3 中压牵引系统工程分析 |
| 4.3.1 时域仿真结果 |
| 4.3.2 频域仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 换流器辐射电磁骚扰特性分析方法 |
| 5.1 辐射EMI计算方法分析 |
| 5.2 阀塔辐射原理及天线模型 |
| 5.2.1 辐射源和发射 |
| 5.2.2 阀厅辐射电磁骚扰测量及模型验证 |
| 5.3 影响因素研究 |
| 5.3.1 控制系统 |
| 5.3.2 运行工况 |
| 5.3.3 电路参数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于时频变换和辨识聚合的大规模新能源并网系统多速率仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.1.1 新能源并网和电力系统的电力电子化 |
| 1.1.2 系统新特征和仿真新要求 |
| 理论层面 |
| 工程应用层面 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 科学理论意义 |
| 工程应用意义 |
| 1.2 国内外多速率仿真研究现状 |
| 1.2.1 电力系统元件和设备建模 |
| 1.2.2 系统划分和接口建模 |
| 1.2.3 并行仿真加速策略 |
| 1.2.4 实时仿真平台架构 |
| 1.3 本文的主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 基于时频变换的交直流系统大步长仿真建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论基础 |
| 2.2.1 实信号的复化及其时频变换 |
| 2.2.2 基于时频变换的微分方程数值计算 |
| 2.2.3 网络构成 |
| 2.3 基于时频变换的交直流系统元件和设备大步长模型 |
| 2.3.1 基本元件:电阻、电感和电容 |
| 电阻 |
| 电容 |
| 电感 |
| 2.3.2 交流设备:同步发电机、变压器和交流负荷 |
| 同步发电机 |
| 变压器 |
| 负荷 |
| 2.3.3 电力电子装置及其控制系统:MMC、LCC和 STATCOM |
| 模块化多电平换流器(MMC) |
| 电网换相换流器(LCC) |
| 静止同步补偿器(STATCOM) |
| 2.4 算例一:基于MMC的多端交直流系统 |
| 2.4.1 故障场景1:三相对称短路故障 |
| 2.4.2 故障场景2:直流极间故障 |
| 2.4.3 仿真效率分析和结果说明 |
| 2.5 算例二:LCC改进控制策略分析 |
| 2.5.1 大步长算法精确性和LCC改进控制策略有效性分析 |
| 2.5.2 不同LCC控制策略下算法精确性对比 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 基于辨识聚合的新能源并网建模理论及其方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 差分进化算法概要 |
| 3.3 基于差分进化算法的风电换流器辨识聚合模型 |
| 3.3.1 风电换流器拓扑结构及其数学模型 |
| 3.3.2 风电换流器控制策略 |
| 网侧换流器控制策略 |
| 机侧换流器控制策略 |
| 3.3.3 风电换流器拟合模型 |
| 3.3.4 风电换流器拟合算法 |
| 3.3.5 基于实测波形的风电换流器拟合结果 |
| 3.4 基于差分进化算法的光伏逆变器辨识聚合模型 |
| 3.4.1 光伏逆变器拓扑结构及其数学模型 |
| 3.4.2 光伏逆变器控制策略 |
| 电压外环控制 |
| 电流内环控制 |
| 3.4.3 光伏逆变器拟合模型 |
| 不考虑dq耦合时 |
| 考虑dq耦合时 |
| 3.4.4 光伏逆变器拟合算法 |
| 3.4.5 基于实测波形的光伏换流器拟合结果 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于时频变换的多速率多模态仿真接口建模方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多速率多模态仿真接口基本概念 |
| 4.3 多速率多模态Bergeron线路模型 |
| 4.3.1 Bergeron输电线路模型 |
| 4.3.2 多速率多模态Bergeron模型 |
| 电磁暂态子系统侧 |
| 频移相量子系统侧 |
| 4.4 多速率多模态频率相关线路模型 |
| 4.4.1 频率相关输电线模型 |
| 4.4.2 多速率多模态频率相关输电线路模型 |
| 频率相关线路模型和有理函数拟合 |
| 支路电流的求解 |
| 辅助电流的求解 |
| 4.5 算例 |
| 4.5.1 场景1-单相阻抗故障 |
| 4.5.2 场景2-次同步和超同步振荡(S~2SO)现象 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 基于时频变换和辨识聚合的多速率仿真平台开发与应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多速率仿真平台架构 |
| 5.3 仿真平台中系统元件模型和接口处理 |
| 5.3.1 频移子系统部分 |
| 5.3.2 电磁暂态子系统部分 |
| 光伏发电系统模型概要 |
| 大规模光伏电站的辨识模型 |
| 大规模光伏电站的辨识算法 |
| 5.3.3 接口处理 |
| 接口模型 |
| 接口数据转换 |
| 5.4 算例:新能源并网系统的多速率仿真应用 |
| 5.4.1 三相交流阻抗故障 |
| 5.4.2 三相交流阻抗故障及其后续机电动态 |
| 5.4.3 带有谐波注入的三相交流阻抗故障 |
| 5.4.4 仿真效率对比 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 全文总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或已录用的论文 |
（3）电力系统超实时暂态稳定仿真与实时决策紧急控制系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 电力系统暂态稳定分析的研究现状 |
| 1.2.1 时域仿真法 |
| 1.2.2 直接法 |
| 1.2.3 算法比较与新思路 |
| 1.3 稀疏技术研究现状 |
| 1.3.1 稀疏矩阵技术 |
| 1.3.2 稀疏矢量法 |
| 1.3.3 节点编号算法 |
| 1.4 电力系统并行暂态稳定仿真研究现状 |
| 1.4.1 空间并行算法 |
| 1.4.2 时间并行算法与时空间并行算法 |
| 1.4.3 高性能计算平台 |
| 1.5 电力系统紧急控制系统研究现状 |
| 1.5.1 预决策紧急控制系统 |
| 1.5.2 实时决策紧急控制系统 |
| 1.5.3 紧急控制决策算法 |
| 1.6 论文的研究内容 |
| 第二章 改进稀疏技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 网络方程求解与其计算量度量 |
| 2.3 节点编号算法改进 |
| 2.3.1 现有节点编号算法的不足 |
| 2.3.2 AMD-MNSP算法 |
| 2.4 稀疏矢量法改进 |
| 2.4.1 稀疏矢量法的不足 |
| 2.4.2 多路径集稀疏矢量法 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 AMD-MNSP算法测试 |
| 2.5.2 多路径集稀疏矢量法测试 |
| 2.5.3 暂态稳定仿真测试 |
| 2.5.4 节点编号算法测试讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 BBDF算法的并行开销研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并行开销的成因 |
| 3.2.1 高性能计算平台 |
| 3.2.2 并行API |
| 3.2.3 并行开销的成因与分类 |
| 3.3 BBDF算法及其并行开销 |
| 3.3.1 BBDF算法 |
| 3.3.2 BBDF算法的并行开销 |
| 3.4 嵌套BBDF算法及其并行开销 |
| 3.4.1 嵌套BBDF算法 |
| 3.4.2 嵌套BBDF算法的并行开销 |
| 3.5 算例测试 |
| 3.5.1 MPI与 Open MP的并行开销 |
| 3.5.2 BBDF算法测试 |
| 3.5.3 嵌套BBDF算法测试 |
| 3.6 基于子系统-核心映射与MPI-Open MP混合编程的嵌套BBDF算法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 全并行嵌套BBDF算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全并行BBDF算法简介 |
| 4.2.1 BBDF算法缺陷 |
| 4.2.2 全并行BBDF算法 |
| 4.3 全并行嵌套BBDF算法 |
| 4.3.1 实现方式 |
| 4.3.2 计算量、迭代次数与单次迭代精度 |
| 4.3.3 并行开销 |
| 4.3.4 子系统-核心映射 |
| 4.4 算例测试 |
| 4.4.1 迭代次数 |
| 4.4.2 计算耗时与加速比 |
| 4.4.3 解的准确度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于超实时暂态稳定仿真的实时决策紧急控制系统研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 稳定评估与稳定控制 |
| 5.2.1 企业自备电网特征与紧急控制需求 |
| 5.2.2 系统建模 |
| 5.2.3 超实时暂态稳定仿真 |
| 5.2.4 系统工作流程 |
| 5.2.5 恢复稳定判据 |
| 5.2.6 紧急控制策略计算流程与算法 |
| 5.3 系统软硬件结构 |
| 5.3.1 硬件结构 |
| 5.3.2 软件结构 |
| 5.4 工程化应用需求 |
| 5.4.1 多重故障 |
| 5.4.2 电网解列 |
| 5.4.3 控制命令组合算法 |
| 5.5 系统测试 |
| 5.5.1 频率失稳 |
| 5.5.2 功角失稳 |
| 5.5.3 支路过载 |
| 5.5.4 多重故障 |
| 5.5.5 故障导致电网解列 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的学术成果及参与项目 |
（4）电力系统电磁暂态仿真IGBT详细建模及应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 IGBT模型 |
| 1.1 理想开关模型 |
| 1.2 稳态特性模型 |
| 1.3 线性化或基于查表法的开关瞬态模型 |
| 1.4 基于瞬态行为过程的分段折线模型 |
| 1.5 物理模型及行为模型 |
| 1.6 电热模型 |
| 2 系统解法 |
| 2.1 系统解法及计算复杂度 |
| 2.2 系统电路解耦方法 |
| 2.3 多速率仿真方法 |
| 2.4 混合仿真解法 |
| 3 并行算法与计算平台 |
| 3.1 电磁暂态计算并行逻辑 |
| 3.2 并行计算平台 |
| 3.2.1 GPU |
| 3.2.2 FPGA |
| 3.2.3片上系统 |
| 4 IGBT详细模型应用 |
| 4.1 电力电子变换器及控制系统设计 |
| 4.2 电力电子变换器保护装置设计验证 |
| 4.3 系统级与器件级电路暂态过程动态影响研究 |
| 4.4 硬件在环实时仿真应用 |
| 5 研究建议 |
| 5.1 IGBT器件电路模型 |
| 5.2 系统解耦与仿真方法 |
| 5.3 并行计算与仿真平台 |
| 5.4 应用领域 |
| 6 结语 |
| 附录A |
（5）面向构件的电力系统仿真建模（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电力系统实时仿真研究现状 |
| 1.2.1 基于CPU的实时数字仿真 |
| 1.2.2 基于GPU的实时数字仿真 |
| 1.2.3 基于FPGA的实时数字仿真 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 电力系统的构件化建模 |
| 2.1 电力系统仿真建模的理论基础 |
| 2.1.1 电力系统数学模型建立方法 |
| 2.1.2 数值计算方法 |
| 2.2 面向构件的设计思想 |
| 2.3 电力系统构件化建模思想 |
| 2.3.1 电力元件的构件化 |
| 2.3.2 控制系统的构件化 |
| 2.3.3 接口系统的构件化 |
| 2.4 构件化建模方法与实例 |
| 2.4.1 电力元件构件化方法与实例 |
| 2.4.2 控制系统构件化方法与实例 |
| 第3章 构件化建模中的组合与重构 |
| 3.1 组合构件在电力系统仿真建模中的应用 |
| 3.1.1 组合构件的基本原理 |
| 3.1.2 电力构件的组合 |
| 3.1.3 组合型电力构件的建立方法与实例 |
| 3.2 构件的重构在电力系统仿真建模中的应用 |
| 3.2.1 重构的基本概念 |
| 3.2.2 电力构件的重构 |
| 3.2.3 电力构件的重构方法与实例 |
| 第4章 构件化建模在FRTDS中的应用 |
| 4.1 FRTDS |
| 4.1.1 实时解算器 |
| 4.1.2 编译系统 |
| 4.2 基于构件化建模的仿真脚本优化方法 |
| 4.2.1 仿真脚本介绍 |
| 4.2.2 构件化建模与子脚本 |
| 4.2.3 构件化建模与变量声明体结构 |
| 4.2.4 构件化建模与消元运算策略 |
| 第5章 算例验证 |
| 5.1 算例设计 |
| 5.2 脚本优化方案有效性验证 |
| 5.3 构件化建模正确性验证 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）通用电力电子实时仿真方法研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电磁暂态仿真算法综述 |
| 1.2.1 电磁暂态仿真算法的基本类型 |
| 1.2.2 节点分析法的基本流程 |
| 1.3 电力电子设备的建模方法 |
| 1.3.1 电力电子开关建模 |
| 1.3.2 外特性建模 |
| 1.4 实时仿真的硬件平台架构 |
| 1.5 电力电子实时仿真技术瓶颈 |
| 1.5.1 实时仿真精度问题 |
| 1.5.2 实时仿真规模问题 |
| 1.6 本文的主要研究工作 |
| 第二章 电力电子开关的响应匹配建模方法 |
| 2.1 响应匹配建模方法 |
| 2.1.1 广义定导纳模型 |
| 2.1.2 稳态响应匹配 |
| 2.1.3 暂态响应匹配 |
| 2.1.4 等效导纳约束 |
| 2.1.5 响应匹配模型与L/C等效模型的对比 |
| 2.1.6 历史电流源重新初始化技术 |
| 2.2 通用电力电子实时仿真平台 |
| 2.3 常见变流器的实时仿真测试 |
| 2.3.1 两电平变流器实时仿真测试 |
| 2.3.2 T型三电平变流器实时仿真测试 |
| 2.3.3 Buck/Boost电路实时仿真测试 |
| 2.3.4 FPGA硬件资源占用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高频电力电子开关的实时仿真方法 |
| 3.1 适用于FPGA的紧凑型节点分析法 |
| 3.1.1 传统节点分析用于FPGA实时仿真的局限性 |
| 3.1.2 C-NAM算法的推导过程 |
| 3.1.3 采用C-NAM的变流器实时仿真性能分析 |
| 3.2 采用C-NAM的固态变压器实时仿真测试 |
| 3.2.1 SST的拓扑参数与控制方案 |
| 3.2.2 SST的电感/电容解耦方法 |
| 3.2.3 SST实时仿真测试 |
| 3.2.4 FPGA硬件资源占用与实时性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 微电网的实时仿真方法 |
| 4.1 基于LIM-NAM的混合仿真算法 |
| 4.1.1 混合仿真算法的基本思想 |
| 4.1.2 混合仿真算法的流程设计 |
| 4.1.3 混合仿真算法的FPGA实现 |
| 4.1.4 混合仿真算法的数值稳定性判据 |
| 4.2 采用混合仿真算法的微电网实时仿真测试 |
| 4.2.1 微电网的拓扑参数与控制方案 |
| 4.2.2 含5个DG的微电网实时仿真测试 |
| 4.2.3 FPGA硬件资源占用与实时性能 |
| 4.2.4 微电网规模对硬件资源占用与实时性能的影响 |
| 4.3 基于多重移频变换的动态相量建模仿真方法 |
| 4.3.1 动态相量建模理论 |
| 4.3.2 基于MFST-DP的变流器模型 |
| 4.3.3 基于MFST-DP的微电网建模仿真方法 |
| 4.4 采用MFST-DP建模仿真方法的微电网仿真测试 |
| 4.4.1 算例1:动态相量仿真与Simulink仿真对比 |
| 4.4.2 算例2:不对称和谐波场景下FST-DP模型与MFST-DP模型的对比 |
| 4.4.3 算例3:采用MFST-DP建模仿真方法的微电网实时仿真实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（7）输电断面识别及多源信息保护控制协调策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 输电断面的识别方法 |
| 1.2.2 输电断面线路过载后备保护防误动方法 |
| 1.2.3 输电断面线路过载紧急控制方法 |
| 1.2.4 输电断面线路过载保护控制协调方法 |
| 1.3 论文主要工作与章节安排 |
| 2 潮流转移输电断面识别方法 |
| 2.1 连锁跳闸衍生模式及网络拓扑分析 |
| 2.1.1 连锁跳闸过程分析 |
| 2.1.2 系统拓扑基础及网络简化 |
| 2.2 耦合网络输电断面识别方法 |
| 2.2.1 转移系数定义 |
| 2.2.2 考虑支路耦合的电流转移比例系数计算方法 |
| 2.2.3 转移比例系数修正 |
| 2.2.4 算例分析 |
| 2.3 基于旁侧路径搜索的输电断面识别方法 |
| 2.3.1 关联矩阵不定向搜索算法 |
| 2.3.2 删除添加算法 |
| 2.3.3 路径筛选及排序 |
| 2.3.4 算例分析 |
| 2.4 潮流转移断面综合特性分析 |
| 2.4.1 综合性能指标计算方法 |
| 2.4.2 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 距离Ⅲ段后备保护过载防误动方法 |
| 3.1 输电线路保护配置及误动情况分析 |
| 3.1.1 输电线路保护动作特性分析 |
| 3.1.2 距离Ⅲ段后备保护跳闸情况分析 |
| 3.2 基于多信息融合的距离Ⅲ段保护防误动方法 |
| 3.2.1 广域信息单元划分 |
| 3.2.2 基于多单元交叠的后备保护防误动方法 |
| 3.2.3 潮流转移过负荷矫正理论分析 |
| 3.2.4 多信息后备保护拓展分析 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.3.1 潮流转移方法有效性验证 |
| 3.3.2 区内故障方法有效性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 输电断面过负荷保护控制协调优化方法 |
| 4.1 基于潮流追踪的源荷路径剥离方法 |
| 4.2 源荷路径约束条件 |
| 4.2.1 源荷路径约束条件 |
| 4.2.2 重要线路及断面约束设置 |
| 4.3 保护控制双目标递进式优化协调方法 |
| 4.3.1 基于热稳极限时间的优化对象确定 |
| 4.3.2 双目标递进优化模型构造 |
| 4.3.3 基于变量拆分的嵌套式非线性规划求解方法 |
| 4.3.4 算例分析 |
| 4.4 计及直流紧急功率控制的过载保护控制方案 |
| 4.4.1 直流系统控制原理介绍 |
| 4.4.2 直流控制资源特性分析 |
| 4.4.3 计及直流控制资源的保护控制协调优化方案 |
| 4.4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 保护控制多源信息处理架构 |
| 5.1 保护控制系统结构及交互方式 |
| 5.1.1 多信息保护系统结构 |
| 5.1.2 控制系统结构 |
| 5.1.3 保护控制系统功能架构 |
| 5.2 多信息保护分区原则 |
| 5.2.1 保护信息域构建 |
| 5.2.2 区域划分原则 |
| 5.3 基于图论及模糊综合评价的分区方法 |
| 5.3.1 分区方法及流程 |
| 5.3.2 算例分析 |
| 5.4 分区优化方法 |
| 5.4.1 目标函数及BSO优化流程 |
| 5.4.2 算例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 算例场景参数 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）电力系统连锁故障分析与紧急控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电力系统连锁故障研究综述 |
| 1.2.1 连锁故障事件概述 |
| 1.2.2 连锁故障分析方法研究现状 |
| 1.2.3 连锁故障防控策略研究现状 |
| 1.3 电力系统暂态稳定紧急控制研究综述 |
| 1.3.1 暂态稳定紧急控制研究现状 |
| 1.3.2 高性能计算技术及其在暂态稳定中的应用 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 第二章 考虑风电出力不确定性的连锁故障路径搜索方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 风电出力及负荷功率的概率模型 |
| 2.2.1 风电出力概率模型 |
| 2.2.2 负荷功率概率模型 |
| 2.3 半不变量法随机潮流 |
| 2.3.1 半不变量 |
| 2.3.2 基于半不变量法的随机潮流计算 |
| 2.4 基于随机潮流的连锁故障路径搜索 |
| 2.4.1 考虑线路功率不确定性的停运模型 |
| 2.4.2 连锁故障路径搜索流程 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 测试算例 |
| 2.5.2 初始故障后果分析 |
| 2.5.3 连锁故障路径搜索结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 考虑线路停运概率的电力系统连锁故障紧急控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑输电线路停运概率的连锁故障风险评估 |
| 3.2.1 输电线路停运概率模型 |
| 3.2.2 初始故障集 |
| 3.2.3 连锁故障评估指标与流程 |
| 3.3 连锁故障紧急控制模型 |
| 3.3.1 目标函数 |
| 3.3.2 等式约束 |
| 3.3.3 不等式约束 |
| 3.4 预测校正内点法 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 测试算例 |
| 3.5.2 事故风险分析 |
| 3.5.3 控制结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于有限元正交配置的暂态稳定紧急控制序贯优化法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 暂态稳定紧急控制模型 |
| 4.2.1 目标函数 |
| 4.2.2 等式约束 |
| 4.2.3 不等式约束 |
| 4.3 基于有限元正交配置的序贯优化算法 |
| 4.3.1 动态优化算法 |
| 4.3.2 有限元正交配置 |
| 4.3.3 灵敏度计算 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 计算环境及算例 |
| 4.4.2 计算结果比较 |
| 4.4.3 计算效率分析 |
| 4.4.4 仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于网络分区的大规模电力系统暂态稳定紧急控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大规模电力系统紧急控制序贯优化算法框架 |
| 5.2.1 暂态稳定紧急控制模型 |
| 5.2.2 算法框架 |
| 5.3 预处理层 |
| 5.3.1 电网分区 |
| 5.3.2 控制变量筛选 |
| 5.3.3 控制变量初始化 |
| 5.4 仿真层并行化 |
| 5.4.1 并行分块算法 |
| 5.4.2 灵敏度计算 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 计算环境及算例 |
| 5.5.2 电网分区结果 |
| 5.5.3 控制变量筛选及初始化分析 |
| 5.5.4 计算结果 |
| 5.5.5 仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A: |
| 作者简历 |
（9）基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真方法与系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有源配电网发展及仿真技术 |
| 1.2.1 有源配电网的技术发展 |
| 1.2.2 有源配电网的仿真需求 |
| 1.3 基于FPGA的有源配电网实时仿真 |
| 1.3.1 实时仿真器研究现状 |
| 1.3.2 FPGA技术发展现状 |
| 1.3.3 基于FPGA的实时仿真需求 |
| 1.3.4 FPGA在实时仿真中的应用 |
| 1.3.5 基于FPGA的有源配电网实时仿真挑战 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 基于FPGA的有源配电网实时仿真的基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实时仿真的基本理论 |
| 2.2.1 实时仿真基本框架 |
| 2.2.2 元件指数差分方法 |
| 2.2.3 根匹配方法 |
| 2.2.4 控制系统求解方法 |
| 2.3 有源配电网元件建模方法 |
| 2.3.1 线性元件 |
| 2.3.2 非线性元件 |
| 2.4 分布式电源及储能的FPGA模型设计 |
| 2.4.1 光伏阵列 |
| 2.4.2 蓄电池 |
| 2.4.3 风力发电机 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基于FPGA的有源配电网可扩展系统架构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有源配电系统数学模型分割 |
| 3.2.1 粗粒度模型分割 |
| 3.2.2 细粒度模型分割 |
| 3.3 多层级并行仿真架构设计 |
| 3.4 可扩展系统硬件架构设计 |
| 3.4.1 多FPGA系统拓扑 |
| 3.4.2 同步机制设计 |
| 3.4.3 数据交互方式 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 基于FPGA的有源配电网多速率实时仿真方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本方法 |
| 4.3 多速率接口方法 |
| 4.3.1 慢子系统多速率接口方法 |
| 4.3.2 快子系统多速率接口方法 |
| 4.4 多速率仿真硬件设计方法 |
| 4.5 电气系统与控制系统多速率仿真 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 基于FPGA的有源配电网实时仿真器核心模块设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实时仿真解算器设计 |
| 5.2.1 解算器架构设计 |
| 5.2.2 离线处理过程 |
| 5.2.3 在线求解设计 |
| 5.3 实时仿真器I/O接口设计 |
| 5.3.1 光电转换接口设计 |
| 5.3.2 模数与数模转换接口设计 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 仿真验证与分析 |
| 6.1 实时仿真平台 |
| 6.2 分布式电源模型验证 |
| 6.2.1 光伏发电系统 |
| 6.2.2 光伏/蓄电池系统 |
| 6.2.3 风力发电系统 |
| 6.2.4 误差分析 |
| 6.3 多层级并行架构设计验证 |
| 6.3.1 测试算例 |
| 6.3.2 算例分析 |
| 6.3.3 仿真结果 |
| 6.4 多速率仿真方法测试 |
| 6.4.1 测试算例 |
| 6.4.2 算例分析 |
| 6.4.3 仿真结果 |
| 6.5 线性方程组求解器测试 |
| 6.5.1 测试算例 |
| 6.5.2 算例分析 |
| 6.5.3 仿真结果 |
| 6.6 I/O接口测试 |
| 6.6.1 测试算例 |
| 6.6.2 算例分析 |
| 6.6.3 仿真结果 |
| 6.7 仿真器性能分析 |
| 6.8 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 分布式发电系统参数 |
| 附录B 配电网参数 |
| 附录C IEEE 33 节点测试算例参数 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）基于多源信息融合的电网暂态稳定风险评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电网多源信息处理 |
| 1.2.2 电网扰动集处理 |
| 1.2.3 电网暂态稳定计算分析 |
| 1.2.4 电网风险评估 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 章节构成 |
| 第二章 电网多源信息融合 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 多源信息构成 |
| 2.2.1 EMS电网运行信息 |
| 2.2.2 WAMS动态监测信息 |
| 2.2.3 电网人工维护信息 |
| 2.2.4 多源信息映射及测试 |
| 2.3 广域信息处理 |
| 2.3.1 广域信息构成 |
| 2.3.2 广域信息大数据推论 |
| 2.3.3 广域大数据双集合弹性存储 |
| 2.3.4 仿真测试与验证 |
| 2.4 多源信息融合 |
| 2.4.1 三段式数据整合方法 |
| 2.4.2 区内数据校核与修正 |
| 2.4.3 区内外数据整合 |
| 2.4.4 数据可用性评估 |
| 2.4.5 数据处理效果验证 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 电网扰动集产生新方法 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基于拓扑结构扰动集生成 |
| 3.2.1 电网拓扑图矩阵描述 |
| 3.2.2 基于拓扑描述矩阵的设备提取 |
| 3.2.3 扰动集生成及存在性判断 |
| 3.2.4 案例验证 |
| 3.3 双指标九方格设备筛选 |
| 3.3.1 电网脆性定义及熵理论 |
| 3.3.2 设备筛选复合熵指标 |
| 3.3.3 设备九方格筛选法 |
| 3.3.4 九方格设备筛选过程 |
| 3.4 基于历史数据SVM设备筛选 |
| 3.4.1 应用历史数据筛选必要性 |
| 3.4.2 筛选分类VC及SVM理论基础 |
| 3.4.3 历史数据样本及特征矩阵 |
| 3.4.4 SVM设备筛选法 |
| 3.5 动态扰动集生成 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 电网暂态稳定计算分析及负荷损失统计 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 隐式梯形积分算法 |
| 4.2.1 算法原理 |
| 4.2.2 算法结构 |
| 4.2.3 扰动处理方法 |
| 4.3 隐式辛几何算法 |
| 4.3.1 算法原理 |
| 4.3.2 算法结构流程及算例 |
| 4.3.3 算法特点 |
| 4.3.4 两类暂稳算法混合应用结构 |
| 4.4 暂态稳定性判断 |
| 4.5 切负荷控制及负荷损失统计 |
| 4.5.1 切负荷控制措施 |
| 4.5.2 切机切负荷控制措施 |
| 4.5.3 切负荷控制算例及分析 |
| 4.5.4 失稳负荷损失统计 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 电网暂态失稳风险评估 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 事故应急处置和调查处理条例 |
| 5.2.1 条例制定依据 |
| 5.2.2 事故风险等级 |
| 5.2.3 对电网生产运行影响 |
| 5.3 电网风险评估方法 |
| 5.3.1 风险定级量化指标 |
| 5.3.2 事故风险直接判断法 |
| 5.3.3 事故风险层次分析法 |
| 5.3.4 事故风险综合评估法 |
| 5.3.5 综合评估算例及分析 |
| 5.4 评估系统设计 |
| 5.4.1 系统框架 |
| 5.4.2 系统主要功能 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 尾注 |
四、基于支路分割和区域迭代的暂态稳定性仿真并行算法（论文参考文献）
- [1]大规模电力电子系统器件级高效并行仿真方法及电磁骚扰特性研究[D]. 朱瑞敏. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [2]基于时频变换和辨识聚合的大规模新能源并网系统多速率仿真研究[D]. 李禹鹏. 上海交通大学, 2020(01)
- [3]电力系统超实时暂态稳定仿真与实时决策紧急控制系统研究[D]. 肖谭南. 浙江大学, 2019(01)
- [4]电力系统电磁暂态仿真IGBT详细建模及应用[J]. 沈卓轩,姜齐荣. 电力系统自动化, 2020(02)
- [5]面向构件的电力系统仿真建模[D]. 张杰. 天津大学, 2019(01)
- [6]通用电力电子实时仿真方法研究及应用[D]. 徐晋. 上海交通大学, 2019(06)
- [7]输电断面识别及多源信息保护控制协调策略研究[D]. 王紫琪. 北京交通大学, 2019(01)
- [8]电力系统连锁故障分析与紧急控制研究[D]. 甘国晓. 浙江大学, 2019(08)
- [9]基于多FPGA的有源配电网可扩展实时仿真方法与系统设计[D]. 王智颖. 天津大学, 2018(06)
- [10]基于多源信息融合的电网暂态稳定风险评估[D]. 宋墩文. 中国农业大学, 2016(08)