BPA向EMTDCPSCAD模型转换方法的研究的开题报告.docx

BPA向EMTDCPSCAD模型转换方法的研究的开题报告

一、题目

BPA向EMTDC/PSCAD模型转换方法的研究

二、研究背景

电力系统是现代社会中不可或缺的基本设施之一，而电力系统的可靠性和稳定性是保障能源供给和电网安全的关键因素。在电力系统的设计、运行和调度过程中，模拟仿真技术是不可或缺的工具，模型的建立和仿真结果的准确度直接影响到电力系统的运行安全性。

由于BPA（BonnevillePowerAdministration）软件是长期以来电力系统仿真分析的主流工具，而EMTDC/PSCAD也是一款广泛应用于电力系统仿真研究中的软件，它们各具优势，在电力系统仿真的不同领域都有广泛的用途。由于历史原因，一些电力系统的模型已被建立在BPA上，而有时需要将这些模型转换到EMTDC/PSCAD中进行进一步研究，这就需要有一种可行的转换方法。

目前，国内外已有学者研究BPA与EMTDC/PSCAD之间的模型转换方法，但由于两种软件的数据存储格式和数据处理方式等有很大区别，在进行转换时还需要解决一些问题，例如变压器等复杂元件的建模和参数转换、潮流计算等结果的精度等问题。

三、研究内容

本研究的主要内容包括以下方面：

1.研究BPA和EMTDC/PSCAD之间的模型转换方法，包括建立转换模型、确定参数等；

2.研究复杂元件的建模和参数转换方法，例如变压器、电容器等；

3.比较转换后的模型和原始模型在潮流计算、动态分析等方面的精度差异，分析转换对仿真精度的影响；

4.验证模型转换方法的可行性和有效性，为电力系统仿真分析提供基础工具。

四、研究意义

1.电力系统模型转换技术的研究不仅有助于解决各地电力网络规划、调度等方面中BPA与EMTDC/PSCAD之间的模型互通问题，而且也有益于促进形成一种标准化的电力系统仿真分析技术。

2.本研究将基于学术团队的协同研究，提供一种可行的电力系统模型转换方法，以满足日益变化的电力系统仿真分析要求。

3.本研究将对电力系统仿真分析领域做出一定的学术贡献。

五、预期成果

1.提出一种电力系统模型转换方法，在不同软件平台上建立电力网络的数学模型，实现BPA模型向EMTDC/PSCAD模型的转换。

2.形成一种标准化的电力系统仿真分析技术，为电力系统的规划、设计、运行和调度工作提供基础工具。

3.给出模型转换后的仿真结果，分析转换对仿真精度的影响。

六、研究方法

本研究将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的方法，并借鉴国内外相关研究成果。具体地，将依次进行以下工作：1）研究BPA和EMTDC/PSCAD之间的模型转换方法；2）建立复杂元件的仿真模型；3）比较模型转换前后普通元件和复杂元件参数等的差异，分析转换对仿真精度的影响；4）基于Chuxiong电网数据进行实验验证，检验所提方法的有效性和工程可行性，完成所提出电力系统模型转换方案的实现。

七、进度计划

本研究预计在三年左右完成，具体进度计划如下：

2022年3月~2022年7月：阅读文献，学习BPA和EMTDC/PSCAD等电力系统仿真工具的使用；

2022年8月~2023年2月：研究BPA和EMTDC/PSCAD之间的模型转换方法和复杂元件的建模方法，并开始设计实验；

2023年3月~2024年6月：进行模型转换、仿真预测等工作，分析转换前后的差异和模型的精确度等；

2024年7月~2025年3月：完成实验验证并基于所提出的方法开发相应的电力系统模型转换工具。

八、参考文献

[1]张永武,赵玮,陈新恒.基于PSCAD的电力系统故障仿真研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),2020,48(11):33-38.

[2]PengQ,XiaF,NiuS,etal.BPA模型的EMTDC转换方法研究[J].电力电子技术,2017,2:27-29.

[3]马爱凤.基于PSCAD的电力系统额定状态潮流计算方法研究[A].第二十届中国电机工程学会控制理论与控制工程学术会议[C],2020.

[4]刘靖,罗培民,殷明伟,等.基于PSCAD的电力系统暂态稳定分析研究[J].华中科技大学学报(自然科学版),2020,48(1):22-27.