PAST动态仿真.pdf

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1、中国电机工程学会第十届青年学术会议·吉林PSAT在动态仿真中的应用黄桥林刘建安军(东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市，132012)摘要:PSAT（PowerSystemAnalysisToolbox）是一个基于MATLAB可以移植并且公开化的电力系统分析软件包,本文首先详细地介绍了PSAT的功能和建模；然后将PSAT用于分析暂态稳定问题，将计算结果与商业软件电力系统综合仿真程序PSASP做了对比分析，提出了差异指标，验证了该软件包的计算结果具有较好的有效性；最后对PSAT的性能作了评价，另外指出了需要完善的功能模块。1引言为保证电力系统持续、安全、可靠、

2、经济运行,又考虑到现场试验难度性较高，计算机在线及离线的仿真已成为电力系统分析的重要手段，所以数值仿真软件是电力系统工作人员以及科研人员不可或缺的研究工具。目前市场上的计算仿真软件有很多，比如国外的EUROSTAG、PSS/E、ATP/EMTP、BPA和国内电科院开发的综合电力系统仿真软件PSASP等，这些软件都已经过验证，效率高，准确性好，但由于它们大部分是商业化软件，价格较高，而且源代码不公开，对教育和研究工作有一定的局限性。针对这些问题，本文研究介绍的PSAT是基于MATLAB而研发的一种用于分析和设计中小型电力系统的软件，PSAT是由意大利学者Mila

3、no研制开发并且依旧在完善中的电力系统分析工具箱。PSAT在网络上是免费分享的，且源代码公开。至今，它已经在超过五十个国家采用。目前，PSAT在国内的使用以及功能开发方面尚属于起步阶段，有待于进一步研究使用。本文采用单机无穷大（SIMB）系统、新英格兰10机39节点系统的算例，介绍了PSAT在动态仿真中的应用。并将计算结果同与商业化软件PSASP比较分析，[1]验证了该软件包的计算结果具有较好的有效性2PSAT仿真软件介绍PSAT是一个基于MATLAB的软件包，它也可以在GNU/Octave平台上运行。PSAT作为电力系统分析软件，具有比较丰富的功能。包括潮流

4、计算，连续潮流，最优潮流，测量单元(PMU)配置、小信号稳定[2][3]性分析和时域仿真等，这个工具箱提供了一个完整的图形交互界面和一个建立在Simulink上的网络编辑器。相关模型和计算方法可参阅文献[2][3]。同时PSAT提供了大量的工具，例如一系列数据格式转换功能（DFC）。DFC功能允许在电力系统常用的数据文件格式之间进行相互转换。包括:IEEE,EPRI,PTI,PSAP,PSS/E,CYME,Mat-Power和PST格式。PSAT有两种建模方法，一是直接在*.m文件里输入数据，另一种就是SimulinkLibrary里建立网络模型，它会在计算后

5、生成.m文件。这两种模型各有优缺点：前者有利于数据的输入，输入数据全面，但不直观。后者则相对直观，笔者提倡使用前者，这是由于PSAT程序的读取是按照*.m文件数据为依据的。PSAT在Stimulink建模中提供了丰富的静态、动态模型库，例如潮流模型、电机模型、控制器模型、故障模型、测量元件模型、负载模型等。这些丰富的模型库有助于学习和理论研究，同时PSAT还提供了用户自定义模型编辑工具（UDMS），用户可以根据自己的需要使用用户自定义模型编辑工具来自定义或卸载模型。PSAT的核心是潮流算法，它设计状态变量的初始化。一旦潮流计算完毕，用户就可以进行更加深入的静态

6、或动态分析：连续潮流、最优潮流、小信号稳定性分析、时域仿真。3PSAT在动态仿真中的应用-1-中国电机工程学会第十届青年学术会议·吉林为了更好研究PSAT暂态稳定计算结果，本文将其通过对单机无穷大（SIMB）系统、新英格兰10机39节点系统的三相短路故障进行研究，并将结果同中国电力科学研究院推出的电力系统综合仿真程序PSASP（PowerSystemAnalysisSoftwarePackage）的仿真结果进行比较分析，得出PSAT与商业软件的偏差精度。3.1单机无穷大（SIMB）系统如图所示这是一个单机无穷大算例，Bus4为无穷大母线，用一发电机等效。母线3

7、发生三相短路故障，故障时刻设为1s，切除故障时刻设为1.05s。本文仅采用经典2阶模型和用于描述隐极机转子阻尼绕组作用的6阶模型。图2单机无穷大接线图Fig.2Schematicdiagramofsinglemachineinfinitebussystem系统参数如下：'G1：SN=0.005MVA，f=50HZ，P=0.001828MW，Q=0.000934Mvar，U=1.0806，Xd=1.92，Xd=0.127，"'"'"'"X=0.0666，Xq=1.92，X=0.254，X=0.0602，TJ=10.0s，T=2.84，T=0.0488，T=0.4

8、4，T=0.0488，dqqd0d0q