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电力系统分析工具 作者： 弗德里克·米拉诺 PSAT1.3.2 版本 2004 年 11 月 2 日 版权所有 ? 2003, 2004 弗德里克·米拉诺 第一章 简介 本章对 PSAT 做了一个简要的介绍， 并于其他的电力系统分析工具包做了一个比较。 同时对 本书全世界的 PSAT 用户做了一个简要的介绍。 1.1 总览 PSAT 是一个用于电力系统分析和控制的 MATLAB 工具包，PSAT 的命令行版本也是与 GNU Octavr 软件相兼容的。 PSAT 包括潮流计算，连续潮流，最优潮流，小信号稳定分析和时域 仿真。所有的操作都可以同过图形用户界面（ GUI ）来实现，一个基于 simulink 的数据库为 用户提供了进行网络设计的工具。 PSAT 核心是潮流计算程序，同样会考虑到状态变量的初始化，一旦潮流被解出，就可以进 一步执行静态或者动态分析程序，这些程序是： 1. 最优潮流 2. 连续潮流 3. 小信号稳定分析 4. 时域仿真 5. PMU 定位 为了进行精确的电力系统分析， PSAT 支持大量的静态和动态组件，如下： 1. 潮流数据：母线，传输线，变压器，松弛母线， PV 发电机，常功率负载，并联导纳。 2. CPF 和 OPF 数据：供电功率禁止和限制，发电机功率储备，功率需求禁止和限制。 3. 开关操作：传输线故障和传输线断路器。 4. 测量：母线频率测量。 5. 负载：有电压决定的负载，频率决定负载， ZIP （阻抗，常电流，和常功率）负载，线 性恢复负载，温控负载。 6. 机器：同步电机，感应电机。 7. 控制：涡轮机管理器，自动电压控制器，电力系统稳定器，过激限制器，和二次电压调 节器。 8. 可调变压器：负载分接头变换器和电压和无功功率调节器，相位变换变压器。 9. FACTS ：静态无功补偿器，晶闸管控制电容，静态同步补偿器，联合潮流控制器，高压 直流输电系统 10. 风力涡轮机： 风力模型， 鼠笼感应式恒速风力涡轮机， 双反馈变风速风力涡轮感应电机， 变风速直接驱动同步发电机。 11. 其他模型：同步机的动态轴，动态 RLC 电路，次同步谐振模型，固体氧气燃料电池。 除了数学程序和模型， PSAT 还包括大量的工具，如下： 1. 进行网络设计的 simulink 库 2. 进行系统和程序参数设置的 GUI 。 3. 用户自定义模块的安装。 4. 数据转换器。 5. 命令日志。 最后， PSAT 包含于 GAMS 和 UPFLOW 程序的接口，这两个程序都高度的扩展了 PSAT 的 连续和最优潮流分析的能力，图 1.1 描绘了 PSAT 的结构。 图 1.1 PSAT 一瞥 1.2 PSAT 和其他的 Matlab 工具包 表 1.1 将 PSAT 和现有可用的基于 Matlab 的电力系统分析软件做了一个大概的比较， 这些软 件是： 1. 教育仿真工具（ EST ） 2. MatEMPT 3. MatPower 4. 电力系统工具箱（ PST） 5. 电力分析工具箱（ PAT） 6. SymPowersystems （SPS） 7. 电压稳定工具箱（ VST ） 表中所列出的特性是标准潮流， 连续潮流和电压稳定分析， 最优潮流， 小信号稳定分析和时 域仿真以及一些美