電力系統(tǒng)仿真軟件介紹(作業(yè))

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1、電力系統(tǒng)分析軟件介紹1EMTDC/PSCADEMTDC是一種世界各國(guó)廣泛使用的電力系統(tǒng)仿真軟件，PSCAD是其用戶界面，一般直接將其稱(chēng)為PSCAD。使得用戶能更方便地使用EMTDC進(jìn)行電力系統(tǒng)分析，使電力系統(tǒng)復(fù)雜部分可視化成為可能。PSCAD/EMTDC基于dommel電磁暫態(tài)計(jì)算理論，適用于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真。EMTDC（ElectroMagneticTransientinDCSystem）即可以研究交直流電力系統(tǒng)問(wèn)題，又能完成電力電子仿真及其非線性控制的多功能工具。PSCAD由ManitobaHVDCres

2、earchcenter開(kāi)發(fā)。2PSAPACPSAPAC由美國(guó)EPRI開(kāi)發(fā)，是一個(gè)全面分析電力系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的軟件工具。其包含多個(gè)模塊，其中部分模塊可以單獨(dú)使用。模塊和功能如下：DYNRED（DynamicReductionProgram）：網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)等值，保留需要的節(jié)點(diǎn)。LOADSYN（LoadSynthesisProgram）：模擬靜態(tài)負(fù)荷模型和動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型。IPFLOW（InteractivePowerFlowProgram）：采用快速分解法和牛頓－拉夫遜法相結(jié)合的潮流分析方法，由電壓穩(wěn)態(tài)分析工

3、具和不同負(fù)荷、事故及發(fā)電調(diào)度的潮流條件構(gòu)成。TLIM（TransferLimitProgram）：快速計(jì)算電力潮流和各種負(fù)荷、事故及發(fā)電調(diào)度的輸電線的傳輸極限。DIRECT：直接法穩(wěn)定分析軟件彌補(bǔ)了傳統(tǒng)時(shí)域仿真工作量大、費(fèi)時(shí)的缺陷，并且提供了計(jì)算穩(wěn)定裕度的方法，增強(qiáng)了時(shí)域仿真的能力。LTSP（LongTermStabilityProgram）：LTSP是時(shí)域仿真程序，用來(lái)模擬大型電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)后的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)過(guò)程。為了保證仿真的精確性，提供了詳細(xì)的模型和方法。VSTAB（VoltageStabilityProgra

4、m）：該程序用來(lái)評(píng)價(jià)大型復(fù)雜電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，給出接近于電壓不穩(wěn)定的信息和不穩(wěn)定機(jī)理。為了估計(jì)電壓不穩(wěn)定狀態(tài)，使用了一種增強(qiáng)的潮流程序，提供了一種接近不穩(wěn)定的模式分析方法。ETMSP（ExtendedTransientMidtermStabilityProgram）：EPRI為分析大型電力系統(tǒng)暫態(tài)和中期穩(wěn)定性而開(kāi)發(fā)的一種時(shí)域仿真程序。為了滿足大型電力系統(tǒng)的仿真，程序采用了稀疏技術(shù)，解網(wǎng)絡(luò)方程時(shí)為得到最合適的排序采用了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系并采用了顯式積分和隱式積分等數(shù)值積分法。SSSP(Small－signalStab

5、ilityProgram)：該程序有助于局部電廠模式振蕩和站間模式振蕩的分析，由多區(qū)域小信號(hào)穩(wěn)定程序(MASS)及大型系統(tǒng)特征值分析程序（PEALS）兩個(gè)子程序組成。MASS程序采用了QR變換法計(jì)算矩陣的所有特征值，由于系統(tǒng)的所有模式都計(jì)算，它對(duì)控制的設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)是理想的工具；PEALS使用了兩種技術(shù)：AESOPS算法和改進(jìn)Arnoldi方法，這兩種算法高效、可靠，而且在滿足大型復(fù)雜電力系統(tǒng)的小信號(hào)穩(wěn)定性分析的要求上互為補(bǔ)充。3PSASPPSASP由中國(guó)電力科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)。PSASP的功能主要有穩(wěn)態(tài)分析、故障分析和

6、機(jī)電暫態(tài)分析。穩(wěn)態(tài)分析包括潮流分析、網(wǎng)損分析、最優(yōu)潮流和無(wú)功優(yōu)化、靜態(tài)安全分析、諧波分析和靜態(tài)等值等。故障分析包括短路計(jì)算、復(fù)雜故障計(jì)算及繼電保護(hù)整定計(jì)算。機(jī)電暫態(tài)分析包括暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、電壓穩(wěn)定計(jì)算、控制參數(shù)優(yōu)化等。4SYMPOWABB公司的SYMPOW是機(jī)電暫態(tài)仿真程序。5RTDSRTDS由加拿大RTDS公司出品，一個(gè)CPU模擬一個(gè)電力系統(tǒng)元器件，CPU間的通訊，采用并行－串行－并行的方式。RTDS具有仿真的實(shí)時(shí)性，主要用于電磁暫態(tài)仿真。目前RTDS應(yīng)用規(guī)模最大的是韓國(guó)電力公司(KEPCO)的裝置,有26個(gè)RA

7、CK，可以模擬400多個(gè)三相結(jié)點(diǎn)。RTDS仿真的規(guī)模受到用戶所購(gòu)買(mǎi)設(shè)備(RACK)數(shù)的限制。這種開(kāi)發(fā)模式不利于硬件的升級(jí)換代，與其它全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置相比可擴(kuò)展性較差。由于每個(gè)RACK的造價(jià)很高,超過(guò)30萬(wàn)美元,因此仿真規(guī)模一般不大?；谏鲜鲈?，RTDS目前主要用于繼電保護(hù)試驗(yàn)和小系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真。6ARENE法國(guó)電力公司(EDF)開(kāi)發(fā)的全數(shù)字仿真系統(tǒng)ARENE,有實(shí)時(shí)仿真和非實(shí)時(shí)仿真版本。實(shí)時(shí)版本有：（1）RTP版本，硬件為HP公司基于HP-CONVE工作站的多CPU并行處理計(jì)算機(jī)，該并行處理計(jì)算機(jī)的最大CPU數(shù)

8、量已達(dá)32個(gè)，可以用于較大規(guī)模系統(tǒng)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真；（2）URT版本，HP-Unix工作站，用于中小規(guī)模系統(tǒng)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真；（3）PCRT版本，PC-Linux工作站，用于中小規(guī)模系統(tǒng)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真。ARENE實(shí)時(shí)仿真器可以進(jìn)行如下物理裝置測(cè)試：繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置，HVDC和FACTS控制器，可以用50微秒步長(zhǎng)進(jìn)行閉環(huán)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真。ARENE不作機(jī)電暫態(tài)仿真。采用