电力企业常用电力系统分析软件应用

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1、电力企业常用仿真计算软件学习主讲：王莉丽电气与电子工程学院教五楼C204Email:ncepuwll@163.com课程的意义电力系统是一个复杂时变的系统，在国民经济中有着极其重要的作用。随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断升高,电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加,因此在电力系统的生产和研究中仿真软件的应用越来越广泛。电力系统仿真的方法电力系统仿真软件以数学模型代替实际的电力系统。用数值的方法对系统运行特性进行研究和测试。主要用来进行潮流计算、电磁暂态仿真、机电暂态仿真、控制保护仿真等。国内外研究现状电力系统仿真软件的开发研究起源于上世纪五六十年代，受到当时的计算机

2、价格、内存容量和计算速度等多方面的严重限制。八十年代后，随着计算机软件和硬件的高速发展，先进数学计算方法的引入，电力系统仿真软件取得了巨大的飞跃，功能日臻完善，计算效率大大提高，使用也更加方便灵活。目前，国际上有多种电力系统仿真软件，在世界上不同国家和地区的各级电力企业、研究所和大学中得到了较为广泛的应用。常用电力系统仿真软件主要有：邦纳维尔电力局(BonnevillePowerAdministration,BPA)开发的BPA程序和EMTP程序;中国电力科学研究院开发的电力系统分系综合程序PSASP；由德国DigSILENT公司开发的大型集成化电力系统仿真软件DigSILENT；曼尼托巴高压

3、直流输电研究中心(ManitobaHVDCResearchCenter)开发的PSCAD/EMTDC程序；MathWorks公司开发的科学与工程计算软件MATLAB；BPA程序是美国联邦政府能源部下属邦纳维尔电力局计算方法开发组自二十世纪60年代初期开发的大型电力系统离线分析程序。目前电力系统多数单位所用的BPA程序是中国电力科学研究院在美国BPA程序1983年9月版本的基础上,经过消化吸收,开发而成的中国版程序,且已在我国电力系统规划设计、调度运行和试验研究等各部门得到了广泛的应用,成为我国电力系统分析计算的重要工具之一。(1)BPA电力系统分析综合程序我国电力科学研究院自主研发的一套具有高

4、度集成性，开放性和自主知识产权的大型软件包。该程序从1973年中国电科院开始开发起，不断的进行完善和更新。具有功能强大，使用方便等特点。PSASP基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，可进行电力系统(输电、供电和配电系统)的各种计算分析，是目前国内电网公司比较受欢迎和广泛使用的电力系统仿真软件。(2)PSASP（PowerSystemAnalysisSoftwarePackage）PSASP的体系结构分为三层:第一层是公用数据和模型的资源库,其中包括:电网基础库、固定模型库、用户自定义模型库和用户程序库等。第二层是基于资源库的应用程序包,包括稳态分析、故障分析、机电暂态分析

5、和暂态稳定计算。第三层是计算结果库和分析工具,软件进行各种分析计算后,生成的结果数据以多种形式输出或转换为Excel、AutoCAD、MATLAB等其他数据格式。PSASP的功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。稳态分析包括潮流分析、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析和静态等值等。故障分析包括短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算。机电暂态分析包括暂态稳定计算、电压稳定计算、控制参数优化等。(3)DigSILENT（DigitalSimulationAndElectricalNetwork）DigSILENT/PowerFactory是由德国DigSILENT公司开发

6、的大型集成化电力系统仿真软件。它具有高度图形化的操作模式和全新的数据管理观念。软件包含了几乎常用的所有电力系统分析的功能，如潮流、短路计算、机电暂态及电磁暂态计算、谐波分析、小干扰稳定分析等。拥有丰富全面的元件模型库。除了详细的系统元件模型和控制器模型之外，还拥有风电机组电气部分的模型和多种电力电子元件模型。(4)PSCAD/EMTDC(PowerSystemsComputerAidedDesign/ElectromagneticTransientsProgramincludingDirectCurrent)为了研究高压直流输电系统,DennisWoodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴

7、水电局开发完成了EMTDC的初版,随后在曼尼托巴大学创建高压直流输电研究中心；既可以研究交直流电力系统问题,又能够完成电力电子仿真及非线性控制的多功能工具(Versatiletool)；特别是PSCAD图形界面(GUI)的开发成功,使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统仿真计算,而且该软件可以作为实时数字仿真器(realtimedigitalsimulator,RTDS)的前置(fronte