电力系统解析计算常用软件.doc

电力系统分析软件 　　电力系统分析计算中提到的BPA通常是指一套应用广泛的电力系统分析软件工具，最初是上世纪60年代由美国邦纳维尔电力局（Bonneville Power Administration，BPA）开发的潮流（LF）和暂态稳定程序（TSP），如今多指PSD-BPA程序，通称中国版本的BPA。　 　　PSD是POWER SYSTEM DEPARTMENT的简称，PSD-BPA是指电科院电力系统所消化吸收美国的BPA制作成有中国特色的BPA的意思，只是PSD系列软件的一个模块，主管潮流和稳态计算的部分。 　　中国版本是1978-1982年由中国电力科学研究院和浙江大学等单位的专家由美国BPA引进的，1984年开始由中国电力科学研究院电力系统研究所在全国推广应用和开发维护。现已发展成为以PSD电力系统软件包命名的大型商用电力系统分析软件包，具备了电力系统稳态、电磁暂态、机电暂态以及中长期动态、短路电流计算、电压稳定计算和频域计算等交直流电力系统全过程仿真能力。美国BPA已于1996年终止了BPA潮流和暂态稳定程序的开发和维护，如今只有中国电力科学研究院电力系统研究所在维护升级PSD-BPA。 　　BPA的模型和算法是公开的，从PSD电力系统软件包的用户手册以及 相关论文可以找到。 pscad　　PSCADTM 　　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。 　　PSCADTM 　　一个以图形为基础的电力系统模拟工具族 　　PSCAD 　　PSCAD是一种有效的用户图形界面,能够显著地提高电力系统电磁暂态模拟研究的效率。 　　利用PSCAD 家族的软件工具,使得电力系统工程师能够充分利用现代微机工作站的资源, 更为有效地使用马尼托巴高压直流研究中心的EMTDC 暂态模拟软件。该族软件还可作为该中心的实时数字模拟器(RTDS)的用户界面。 　　PSCAD 由下述软件模块构成: 　　文件管理系统 　　当用户涉及PSCAD 时所遇到的第一个软件模块就是文件管理系统。采用一种工程/算题文件的分层结构来表示用户进行电力系统模拟研究的数据库结构。如果得到授权可以进入该数据库, 这样, 局部网上的不同用户可以共享同一个数据库。从文件管理软件模块可以直接进行诸如备 份、储存、文件编缉、拷贝和删除等操作。 通过选择文件管理模块屏幕右上角的适当菜单可调用PSCAD 的其它软件模块, 很多情况下将所有的软件模块同时激活, 有些模块的图像可能暂时隐藏在正在处理的模块图像之下。 　　建模(DRAFT)模块 　　建模程序包是PSCAD 程序族中最有功效的。借助建模包, 用户可以用图形的方法建立需要进行模拟研究的电力系统模型。通过选择不同的功能, 建模包可以为EMTDC 或RTDS模拟研究准备必需的文件。 　　电力系统元部件图像位于调色板中(建模窗口的右侧)并可移至画布上(左侧), 通过将各元部件模型互连便 　　完成了电力系统模型。不同元部件模型所需的参数可在调用这些模型时屏幕上出现的菜单中直接输入。具有大量互联元部件的电力系统模型同样易于处理, 因为画布部分可分为很多层次并可在屏幕上滚动显示。当用户完成了模型构筑时, 可以通过基于PS格式的激光打印机或者可以接受HP-GL 命令的绘图仪输出硬拷贝。 　　架空线(T-LINE)和电缆(CABLE)模块 　　确定架空输电线和电缆的行波模型所需数据的计算过程是相当复杂的。为了确定变换矩阵、模式传输时间和波阻抗, 需要进行特征值分析。为 了完成这种分析, 需要使用T-LINE和CABLE 模块。通过功能选择可以产生单频率模式模型或者完全的频率相关行波模型。 　　架空线模型所需要的数据有导线的空间相对位置以及导线的半径和电阻率。对于电缆, 每一导电层和绝缘层的半径和特性都是必需的。由T-LINE和CABLE 模块所产生的数据可以直接输入到PSCAD 的建模(DRAFT)模块中。 　　运行(RUN TIME)模块 　　运行模块中的EMTDC 操作员控制台软件模块和RTDS控制台软件模块可分别为运行EMTDC和RTDS提供控制操作功能和数据收集系统功能。软件中提供了完善的界面, 允许使用者装入、启动或停止一个模拟算题, 并可在模拟过程中与之通讯。由于采用了多种仪表和模拟过程数据在线绘图, 允许使用者获得相关模拟算题的即时反馈。使用者所激发的动态过程, 如整定值改动、开关操作以及故障触发可以通过操纵滑触头、电位器、开关和按钮进行。 　　单曲线绘图(UNIPLOT)和多曲线绘图(MULTIPLOT)模块 　　EMTDC 和RTDS所产生的数据