Modelica驱动的电力系统电磁暂态仿真平台：面向对象与开源模型

该研究论文深入探讨了"基于Modelica语言的电力系统电磁暂态仿真平台"，作者米增强和赵洪山合作，来自华北电力大学。Modelica作为一种面向对象的建模语言，被选中来构建一个完全开放的电力系统电磁暂态仿真环境。这个平台的关键创新在于其灵活性和透明度，它不仅支持连续动态、离散事件动态和混杂动态行为的建模与仿真，还适用于多域系统，如发电机、OLTC控制器和不同领域的模型。 论文首先介绍了电力系统数字仿真中的电磁暂态仿真和机电暂态仿真，前者专注于电场和磁场变化引发的电压和电流变化，后者关注电机转子的机械运动。电磁暂态仿真对于理解和优化电力系统的运行、故障分析和保护策略至关重要。当前市场上的主流电磁暂态仿真软件如EMTP、BPA、SIMPOW、PSCAD和PSS/E存在局限性，比如采用因果建模方法导致复杂系统建模困难，且元件模型代码封闭，限制了用户的自定义和深入理解。 作者针对这些问题，提出了使用Modelica语言构建的平台，其优势在于模型代码的开放性，用户可以直接查看和修改模型代码，这对于研究电力系统元件的动态特性以及设备的设计和开发过程具有显著的优势。混杂系统建模能力使得平台能够处理更为复杂的电力系统仿真场景。 该平台通过实例展示了其在发电机、OLTC控制器等关键元件的建模和仿真过程，并通过实际案例验证了其合理性和有效性。此外，该课题还得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持，表明其在学术界的重要性和应用前景。 这篇论文为电力系统电磁暂态仿真的研究提供了新的工具和技术手段，推动了电力系统仿真技术的发展，对于提高电力系统运行效率和安全性具有重要的理论和实践价值。