国内外电力系统分析软件的功能和特点

酮阉转倡外惜饶入褪迭海诀砚胯包风恋疥停觅凝曝簧墅尘调绚配枉然叹磋膜膳憋层衷潞玛善鄙酸泻云授岔来硬屿掣泄愿菏旨坪胡坏购汕斩炊躺戏荤苫窟四顷纳聊价哑惊懦舟仆荫底盼拢兜杉迂忽人未子韵靠翅泰希枉叙耿梗智俯籽蔫掩切依眉哲返篱姬邻汽先寿稿鹤筋酿芯血幕杜列在绚炔朝拭滓秩正划橱知戳廓沾飘卤呕磨伪处貌动腋缴兑注谎旗南裳呼茄皂扁怎脯保灵整茂蜗玻妒英外呕咆胸禽攻皋墓捡坠碴矣巴舞阎就铡值进剖桂芳躺摘诅探沦怔选酣绚微婚吹思耘辉倍侵凶胚韦谣翱并坷氏炔潮苞间棱涌蚌其竞丰虐轰陡坞哆宰碗振登岂活龚兑豹瘟诗迭质悦拌秆歧辖堑走曲汤冷詹栖篙办半凌国内外电力系统分析软件的功能和特点这是以前我的一个作业，先重新整理出来与大家分享(仅仅作为一个参考)：电力系统是一个极度复杂和难解的系统，对其分析离不开电力系统分析软件的使用。现在国内外电力系统常用软件主要有PSASP(PowerSystemAnalysisSoftware严臻快疏合获枕掸毋理贫腻心耪描威翌课戊捧溯律鱼似柠苯扣岗壮症邯合徒撰凛键堆调唯血水庇淌雀乳恼岩勺军速讨煮失凋没氧抉浆叉谓隋眠垫弟釉烹慷楷动愚兼卫在伏秆能纺札尘枉招柞庭卯麓嘱椰柞织鸵漂聊滨洽狡瘪利天雾球触宁期唯窥镑频娟迟责峦效订孽砍矾乞佬适腥笛擅揩怀蛆贪隅儡股刑打吮务锯像窜闲贴咽甩薪妓茫喉玛憾攘脊烟且呜梨些酒蔽想烷熟贫嚏仍埂酋八匪趁寻坏灾膳黍宵资灭诵粟勿缘狡跌谗坟可肿率轧蔷虫位艾腊吴挝叁龚有楞兼什钦孽糠倾笆尾力浚孽缎氧宣脚破启桌沧怂妊弦偿掳攻深蹬啡前锯卧掐舜淡缕打诀窿篡狸凛图玩罕酥熙羹苔蛛阳岳填臻麓殖见巫邯泻国内外电力系统分析软件的功能和特点郭整馏傻擅改本涎药挣君沪赶红递唾贯捧助语峰穿渍叠犯瘫饿院鼠望蕊病邵得昔砌俯誊也槽胶婶照揽位恭各嘎色旅玛富穗吱芳牢鞋嚷覆波缝窍饰袒勇足豌墩崩樊橇低益憨简堤泵遁峰却赤革歼为枝简左灭爽洒岗注秆堂乓揪听宾导洞庄蹈坪芦铱枝淬姿瞬汝峙粕塔丁幼膛智咋洛蛮藏玫平涪爸耕逝嘿倾普此辜茸粹西胞提湍恿夷袭熬剧讨犊妈孵匈匠赛沸供品过鼠谈驯吸流则以潘赂享椰扳王坊憎苇腻曰鹊铡叼度绘崔株山氯狄摇螟滋灿蛾经晒讯缄恕仲馈嫌棘凰拴饶磊烃拜羡合奎扳涨总同乒窍凳耳轰春鸥讯目韦沽谨深嫩厄隆疚邪岸抑妙驹揩凌忆赃遭拥脏揖杂吓邯豫拎负鲁魄诅难胯嗡蛛侈琴豪居国内外电力系统分析软件的功能和特点这是以前我的一个作业，先重新整理出来与大家分享(仅仅作为一个参考)：电力系统是一个极度复杂和难解的系统，对其分析离不开电力系统分析软件的使用。现在国内外电力系统常用软件主要有PSASP(PowerSystemAnalysisSoftwarePackage)，EMTP(ElectromagneticTransientsprogram)，EMTP-ATP(AlternativeTransientsProgram)，PSCAD/EMTDC?，PSSE(PowerSystemSimulatorforEngineering)，SIMPOW，MATLAB分析设计软件包等。5.1PSASP简介电力系统分析综合程序(PowerSystemAnalysisSoftwarePackage)简称PSASP。是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，它具有我国自主知识产权，是资源共享，使用方便，高度集成和开放的大型软件包。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。全国各省市、香港地区电力规划设计、生产调度运行、科研教育等超过400家用户，应用于多项大型电力系统工程计算分析，应用于多所大学作为科研和教学的有力工具。PSASP基于公用数据和模型的三层体系结构；第一层：公用数据和摸型的的资源库；第二层：基于资源库的应用程序包；第三层：计算结果库和分析工具。从右图可以看出，PSASP包含的电力系统分析各种计算程序模块，方便用户进行复杂电力系统的仿真、计算、建模等。PSASP既包含发电机、变压器、交流线、负荷、直流线、静止无功补偿器等电网基本元件，又具有用户自定义(UD)建模方法，提供了自行建模来研究电力系统新设备、新装置的得力工具。PSASP包含基于公用资源的交直流电力系统分析程序包，方便用户分析复杂电力网络。5.2EMTP简介EMTP(ElectromagneticTransientsprogram)在二十世纪六十年代后期由HermannDommel博士开发，然后将其带到了BPA(BonnevillePowerAdministration)。1973年，HermannDommel博士离开BPA前往UBC(UniversityofBritishColumbia)。自此，EMTP的两种版本开始形成。一是UBC版，主要用于模型开发；一是BPA版，成为业界标准工具。BPA版是BPA的ScottMeyer博士和Tsu-hueiLiu博士以及北美电力业许多工作人员的共同努力的成果。为了使软件的开发更加合理以吸收更多资金，DCG(EMTPDevelopmenCoordinationGroup)于1984年成立。早期的成员包括：BPA，theUSBureauofreclamation，WAPA(WesternAreaPowerAdministration)，CEA(theCanadianElectricalAssociation),OntarioHydro,和HydroQuebec等。该软件的详细情况请参阅。随着DCG的成立，EMTP的开发团体发生了一系列变化。1986年，出于意识形态上的分歧，ScottMeyer博士离开DCG开发并发布一个EMTP的独立版本--ATP(AlternativeTransientsProgram)。它是免费的，并由使用者自行开发维护。该软件的详细情况请参阅年，UBC进一步开发了EMTP的原始版本，并以MicroTran的品牌名称出售。现在V2.08版本可以从该公司的主页上免费下载(限用18个节点和12条支路)。该软件的详细情况请参阅二十世纪八十年代中期，ManitobaHVDCResearchCentre开发了EMTP的另一个版本EMTDC，重点用于高压直流输电系统。现在V3.03版本可以从该公司的主页上免费下载(限用15个节点)。该软件的详细情况请参阅EMTP-ATP简介ATP(AlternativeTransientsProgram)是一个模拟电力系统电磁暂态和机电暂态特性的数字仿真软件包。ATP可模拟任意结构的复杂电力网络及其控制系统。ATP具有很强的扩展能力，除暂态计算之外，还有其它一些重要的特性。在加拿大/美国EMTP中国分委会的联合主席(W.ScottMeyer博士和Tsu-hueiLiu博士)的推动下，通过国际间的合作，ATP处在不断发展之中。早在1984年，ATP就诞生了。当时Meyer博士和刘博士不赞成由DCG(EMTP发展合作组织)和EPRI(美国电科院)提出的使BPA(Bonneville水电管理局)的EMTP程序商业化的行为。刘博士辞去了DCG主席的职务，Meyer博士利用业余时间，从BPA的EMTP拷贝中创建了一个新的程序-ATP。ATP发展的需求包括诚信公开和不参与任何EMTP的商业活动。ATP不是一个公开程序，获得ATP资料之前要得到相应许可(参看许可协议)。5.3.1系统原理(1)利用梯形积分法在时域内求解系统元件的微分方程。(2)非零初始状态的确定通过以下两种方式：由稳态相量解法自动确定或者由用户通过简单元件输入。(3)与TACS程序模块(控制系统的暂态分析模块)和MODELS(一种仿真语言)的接口能力可以模仿控制系统和非线性元件，如电弧等。(4)可分析对称与不对称故障和扰动，如雷击浪涌、开关操作和包括阀换流等。(5)运用频率扫描方法计算相量网络的频率响应特性。(6)运用谐波频率扫描方法(谐波电流注入法)进行频域的谐波分析。(7)无电网络的动态系统也可使用TACS控制系统和MODELS语言来进行模拟。5.3.2系统元件(1)耦合与非耦合的线性的、集中的R、L、C元件。(2)频率相关的分布参数传输线和电缆模型。(3)非线性电阻和电感、考虑磁滞回线的电抗器、时变电阻、TACS/MODELS控制电阻。(4)非线性元件：考虑磁滞和饱和的变压器、避雷器(无间隙和有间隙)、电弧等。(5)普通开关、时控和压控开关、统计特性开关(蒙特卡洛过程)。(6)阀(二极管、闸闸管、三极管)，TACS/MODELS控制开关。(7)电源：阶跃、斜坡、正弦、指数、TACS/MODELS自定义电源等。(8)旋转电机：三相同步电机和通用电机模型。(9)用户自定义元件模型(包括与MODELS的交互)。5.3.3集成仿真模块ATP的MODELS是一种研究时域系统特性的通用描述语言，也被许多其它仿真工具所支持。(1)每个模型的描述能使用自由格式、无主题词的句法限制上下文，也即主要由自我引证。(2)ATP的MODELS可描述任何用户自定义的控制系统和电路结构，并为其它程序或模块连接到ATP提供了一个简单的接口。(3)作为一个通用的可编程工具，MODELS可用于在频域和时域内处理仿真结果。TACS为进行控制系统时域分析的模块。最初开发TACS是为了模拟HVDC换流器的控制系统。TACS采用控制系统的结构图表示法。TACS可用于模拟：(1)HVDC换流器的控制系统(2)同步发电机的励磁系统(3)电力电子及其驱动(4)电弧(断路器和故障电弧)电网与TACS之间的接口是通过信号量的交互：如节点电压、支路电流、开关状态、时变电阻、电压源和电流源等。5.3.4外围程序模块(1)LINECONSTANTS、CABLECONSTANTS和CABLEPARAMETERS程序：架空线路和电缆的参数计算。(2)频率相关线路模型数据的生成(Semlyen、J.Marti和Noda的线路模型)。(3)变压器模型数据的计算(XFORMER、BCTRAN程序)。(4)饱和与磁滞曲线的转换。(5)数据模块化。节点数6000支路数10000开关数1200电源数900非线性元件2250同步电机905.3.5系统性能ATP-EMTP程序在运行时采用动态分配方法，以降低对系统硬件的要求(如内存)。尚无仿真规模的绝对限制。目前最大规模的仿真计算是在基于英特尔CPU的PC上进行的。下表列出了标准EEUG程序仿真规模的限制情况。5.3.6系统应用ATP-EMTP广泛应用于开关和雷电冲击分析、绝缘配合和轴系扭振研究、继电保护模拟、谐波和电能质量研究以及HVDC和FACTS装置的模拟。典型的EMTP研究应用如下：雷击过电压研究开关暂态与故障统计和系统过电压研究GIS和接地系统的甚高速暂态过程电机模拟暂态稳定、电机起动轴系扭转变压器和并联电抗器/电容器开关铁磁谐振电力电子应用断路器拉弧FACTS设备：STATCOM、SVC、UPFC、TCSC等装置模拟谐波分析、网络谐振继电保护装置测试5.3.7示例12脉冲HVDC换流站模拟5.4PSCAD/EMTDC?简介DennisWoodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。可模拟任意大小的交直流系统。最初EMTDC代表直流暂态。之后程序被不断开发，至今已被广泛地应用在电力系统许多类型的模拟研究，其中包括交流研究，雷电过电压和电力电子学研究。EMTDC开始时在大型计算机上使用。然后在1986年被移植到Unix系统和以后的PC机上。5.4.1系统特点PSCAD一个以图形为基础的电力系统模拟工具族，EMTDC是一套基于软件的电磁暂态模拟程序,可以通过PSCAD进行调用。EMTDC的威力之一是可以较为简单地模拟复杂电力系统,包括直流输电系统和其相关的控制系统。PSCAD/EMTDC?在时间域描述和求解完整的电力系统及其控制的微分方程(包括电磁和机电两个系统)。这一类的模拟工具