电力系统可视化分论程序PowerWorld简要培训指导.pdf

电力系统可视化分析程序 电力系统可视化分析程序 PowerWorld 简明培训教程 PowerWorld 简明培训教程 广西电力工业勘察设计研究院数字电网研究中心 PowerWorld Corporation 2006 年 11月 目 录 1 概 述1 1.1 电力系统可视化技术1 1.2 PowerWorld软件介绍2 2 电力系统建模6 2.1 电力系统单线图6 2.2 仿真环境和参数设置35 3 软件主要功能模块37 3.1 潮流计算(Power Flow) 37 3.2 故障分析(Fault Analysis)76 3.3 电压稳定性分析(Voltage Stability) 78 3.4 最优潮流(OPF/ SCOPF) 79 3.5 事故分析(Contingency Analysis) 82 3.6 线性分析(Linear Analysis) 84 3.7 可用传输容量分析(ATC) 89 1 概 述 1.1 电力系统可视化技术 可视化技术是20世纪90年代初期随着计算机技术的发展而出现的一门新兴 技术，它融合了计算机技术中的图形学、图像处理、数据管理、网络技术和人机 界面等诸多分支。利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像 在屏幕上显示，反应客观世界的本质和内在联系，从而有利于人们正确理解数据 或过程的含义。10多年来，可视化技术在很多领域如研究流体力学、气象预测与 分析、高分子生物合成、医学图像虚拟再现取得了广泛的应用并获得了巨大成功， 而科学可视化在电力系统中的应用仍处于研究和初步应用阶段。 90年代，电力系统市场化席卷全球。这时的系统更加复杂，数据成倍增加， 可视化的要求也愈加迫切。这方面的研究工作比较突出并且广泛应用于实践的首 推美国学者Thomas Jeffrey Overbye教授和Mark James Laufenberg博士，其研 究课题组和掌管的Power World公司开展了电力系统可视化的系列研究工作，在 其提出的电压等位线(contouring)显示技术的基础上，对节点数据（如：节点电 压、电价、灵敏度、参与因子、振荡模态等）、线路数据（如：线路传输容量、 线路负载率、线路功率分布因子等）、稳定域（如：电压稳定域、功角稳定域等） 的算法和显示进行了可视化研究。主要分两个方面：其一是侧重于大型复杂电网 规划、运行和调度控制的工程应用，其二是针对电网技术培训、演示和教学。 国内这方面的研究还处于萌芽阶段，主要是将电力系统与地理信息系统有机 地结合起来，在地理图上真实地显示电力系统的运行状态。研究中利用传统的静 态安全分析和故障排序方法，实现静态安全分析数据的可视化和稳定运行域的可 视化。 可视化研究只有在和所研究的领域有机融合后才能发挥其优势，大量的研究 也证明了这一点，将系统数据不加处理而简单地利用图形显示的做法是低效的。 电力系统可视化技术不是为了可视化而可视化，电力系统可视化基本原理在于： 一幅生动逼真的画面可以表达很多数字才能表述的信息。可视化软件的应用是为 了将大量数字表述的信息用图形方式表达出来，而且更为重要的是：数字间的潜 1 在联系也可能通过图形信息更清楚的体现，对计算所得到的海量数据进行数据挖 掘和综合，发现其内部的本质联系以得到可准确反映系统状态的简洁指标，并以 正确的方式予以可视化显示才是可视化技术在电力系统中应用的真正内涵。无疑 地，美国伊利诺斯(Illinois)大学学者Thomas Jeffrey Overby