论文目录 | |
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 大规模新能源接入带来暂态和稳定性挑战 | 第11-12页 |
| 1.3 大规模新能源接入对暂态仿真的需求 | 第12-14页 |
| 1.4 电力系统暂态仿真的现状与挑战 | 第14-18页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第18-21页 |
| 第二章 基于指数积分算法的电磁暂态仿真 | 第21-38页 |
| 2.1 电磁暂态仿真的节点分析法 | 第21-22页 |
| 2.2 电磁暂态仿真的状态空间建模 | 第22-27页 |
| 2.2.1 线性网络建模 | 第23-25页 |
| 2.2.2 并网元件建模 | 第25-26页 |
| 2.2.3 系统级状态方程模型 | 第26-27页 |
| 2.3 状态分析框架下的暂态仿真数值方法 | 第27页 |
| 2.4 指数积分方法 | 第27-34页 |
| 2.4.1 矩阵指数函数与 φ 族函数 | 第28-30页 |
| 2.4.2 指数积分公式 | 第30-33页 |
| 2.4.3 基于增广矩阵的指数积分公式 | 第33-34页 |
| 2.5 状态空间模型的指数积分求解 | 第34-37页 |
| 2.5.1 固定点线性化策略 | 第34-35页 |
| 2.5.2 Rosenbrock型线性化策略 | 第35-36页 |
| 2.5.3 伪Rosenbrock型线性化策略 | 第36-37页 |
| 2.6 小结 | 第37-38页 |
| 第三章 适于大规模暂态仿真的子空间降阶指数积分 | 第38-56页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 Krylov子空间降阶的指数积分公式 | 第38-42页 |
| 3.2.1 基于Krylov子空间近似的φ族函数算子近似 | 第39-40页 |
| 3.2.2 Krylov子空间维数的自适应调节 | 第40-42页 |
| 3.3 适于子空间降阶近似的伪Rosenbrock型指数积分算法 | 第42-43页 |
| 3.3.1 伪Rosenbrock型指数积分公式的等价形式 | 第42-43页 |
| 3.3.2 伪Rosenbrock型指数积分算法的误差控制 | 第43页 |
| 3.4 扩展Krylov子空间降阶的指数积分公式 | 第43-48页 |
| 3.4.1 基于逆Krylov子空间近似的φ族函数算子近似 | 第44-45页 |
| 3.4.2 基于有理Krylov子空间近似的φ族函数算子近似 | 第45-46页 |
| 3.4.3 有理Krylov子空间维数的自动调节 | 第46-48页 |
| 3.5 与其它基于Krylov子空间的降维、仿真算法的比较 | 第48-50页 |
| 3.5.1 算子作用近似与模型降维的比较 | 第48-49页 |
| 3.5.2 算子作用近似与线性方程组迭代求解的比较 | 第49-50页 |
| 3.6 数值算例 | 第50-55页 |
| 3.7 小结 | 第55-56页 |
| 第四章基于指数Scaling & Squaring的多时间尺度暂态仿真 | 第56-73页 |
| 4.1 引言 | 第56-57页 |
| 4.2 多尺度问题及其数值求解 | 第57-59页 |
| 4.3 矩阵指数和φ族函数的Scaling & (Modified) Squaring算法 | 第59-60页 |
| 4.4 变步长的慢动态过程追踪 | 第60-62页 |
| 4.4.1 误差估计公式 | 第61-62页 |
| 4.4.2 积分步长调节 | 第62页 |
| 4.5 基于稠密输出的快动态过程模拟 | 第62-67页 |
| 4.5.1 使用增广矩阵的指数积分稠密输出公式 | 第63-64页 |
| 4.5.2 φ族函数分列求解的指数积分稠密输出公式 | 第64-67页 |
| 4.6 数值算例 | 第67-72页 |
| 4.6.1 变步长指数积分算法测试 | 第67-69页 |
| 4.6.2 稠密输出公式算法测试 | 第69-70页 |
| 4.6.3 大规模风电场测试算例 | 第70-72页 |
| 4.7 小结 | 第72-73页 |
| 第五章 集总-分布参数耦合系统的指数积分动态仿真 | 第73-90页 |
| 5.1 引言 | 第73页 |
| 5.2 集总-分布参数耦合系统的状态空间建模 | 第73-76页 |
| 5.2.1 输电线路的分布参数模型 | 第73-75页 |
| 5.2.2 含分布参数长线的电力系统状态空间建模 | 第75-76页 |
| 5.3 含分布参数长线的电力系统仿真模型间断特性分析 | 第76-77页 |
| 5.4 时滞微分方程的指数积分公式求解 | 第77-84页 |
| 5.4.1 考虑间断点处理的DDE指数积分算法 | 第79-81页 |
| 5.4.2 预测-校正的DDE指数积分公式 | 第81-82页 |
| 5.4.3 自适应的积分公式自动切换 | 第82-84页 |
| 5.5 数值算例 | 第84-89页 |
| 5.6 小结 | 第89-90页 |
| 第六章 大规模电力电子变流装置的多精度建模仿真 | 第90-110页 |
| 6.1 引言 | 第90-91页 |
| 6.2 PWM变流器的开关函数模型状态空间建模 | 第91-95页 |
| 6.2.1 开关函数模型 | 第91-93页 |
| 6.2.2 含PWM变流器的状态空间建模 | 第93-95页 |
| 6.3 开关函数模型的指数积分求解 | 第95-100页 |
| 6.3.1 基于直流电容电压预测的交直流系统解耦 | 第95-97页 |
| 6.3.2 变流器控制模型与其它子系统模型的自然解耦 | 第97-98页 |
| 6.3.3 开关动作时刻的插值定位与步长调节 | 第98-100页 |
| 6.4 PWM变流器的动态平均模型及其指数积分求解 | 第100-101页 |
| 6.5 变流装置仿真模型的自动切换 | 第101-102页 |
| 6.6 数值算例 | 第102-109页 |
| 6.6.1 详细模拟开关动作的变流器多机仿真 | 第102-105页 |
| 6.6.2 多精度仿真算例 | 第105-109页 |
| 6.7 小结 | 第109-110页 |
| 第七章 结论与展望 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-122页 |
| 附录A 增广矩阵的指数函数 | 第122-125页 |
| A.1 非自治系统转化为自治系统 | 第122页 |
| A.2 非齐次项为三角函数形式的线性系统求解 | 第122页 |
| A.3 非齐次项为多项式形式的线性系统求解 | 第122-123页 |
| A.4 利用增广矩阵求解φ族函数-向量乘积的线性组合 | 第123-125页 |
| 附录B 大规模风电场仿真建模与系统参数 | 第125-128页 |
| 附录C 电力电子变流器系统算例模型与参数 | 第128-130页 |
| 附录D 分布参数输电线路算例参数 | 第130-131页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
