电力系统分析计算常用软件

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（BonnevillePowerAdministration，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POWERSYSTEMDEPARTMENT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。pscadPSCADTM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PSCADPSCAD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(RUNTIME)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所产生的数据的分析和绘图是通过单曲线绘图模块进行的。可以对数据进行标尺整定和通用格式整定。对于绘图用的数据可直接进行傅里叶分析。如果要处理大量的数据,可以通过编程的办法形成自动处理顺序。多曲线绘图模块可以将单曲线绘图模块绘出的曲线整理成适合报告应用。可将多根曲线组合安排在单张纸上。使用者可以直接处理曲线并在纸面上添加需要的文字说明并可绘制其它美化标志。EMTDCEMTDC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。用户可以通过调用随EMTDC主程序一起提供的库程序模块或利用用户自己开发的元部件模型有效地组装任何可以想象出的电力系统模型和结构。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。利用EMTDC可进行的模似研究范围为:一般的电力系统电磁暂态研究直流输电结构和控制FACTS(灵活交流输电系统)元部件模型同步发电机和感应电动机的扭矩效应和自励磁研究静止补偿器研究非线性控制系统研究变压器饱和研究,如铁磁振荡和铁芯饱和不稳定性研究绝缘配合研究谐波相互影响研究新型控制系统原则的开发陡前波分析从开始到完成一次EMTDC算题包括如下步骤:1)利用文件管理系统生成一个工程和算题名2)利用建模模块建立电力系统模型3)利用运行模块进行EMTDC模拟计算4)通过单曲线绘图对模拟结果进行分析并利用多曲线绘图模块产生可直接用于研究报告的模拟结果图形RTDS应用并联数字处理技术构成实时数字模拟器(RTDS)。EMTP和EMTDC这些软件中所采用的著名电磁暂态求解方法同样在RTDS中采用以模拟电力系统。通过联合使用RTDS硬件和PSCAD软件开发了一种模拟器,用以模拟包含高压直流输电系统的大型互联电力系统。可以将实际的直流控制系统与这种模拟器互联以便进行系统调试前的模拟试验或者帮助工程师们熟悉新的控制概念。RTDS和PSCAD的结合还用于实际继电器的闭环试验。通过对模拟器模拟量通道的电压和电流信号的放大可以模拟系统故障并观察继电器的响应,继电器的触头可用来触发模拟器中的开关动作。联网和工业标准由于PSCAD严格遵守工业标准,如UNIX、以态网、PS图形方式和X窗口标准,确保这一软件能在不同的微机工作站上运行。借助局部网技术使得用户可进入一个通用的数据库。一位用户进行的模拟研究的数据和结果可由另外的用户调用,如果后者得到了适当的授权的话。除了可使用通用数据库外,还可以在用户间共享计算机资源。PSCAD设计中采用了专门的技巧,允许高性能的网络服务器或轻载的工作站被安排用作大量的数据模拟计算,而用户工作站可以用来准备新的模拟算题或进行实际模拟的结果监视。从PSCAD还可以直接享用诸如打印机和绘图仪之类的资源。硬件要求PSCAD编写使其适合在基于UNIX操作系统并具有X窗口环境的微机工作站上运行。PSCAD具备自己的软件支持因而不需要用户再安装其它支持软件。建议使用的系统至少应具备16MB的内部RAM。安装的PSCAD软件需占用不到10MB的磁盘存储空间。软件同时支持单色和彩色监视器。如果要运行EMTDC模拟软件,用户应提供FORTRAN77(F77)编译器。硬拷贝输出采用PS格式。建模模块中的图形可通过接受HP-GL命令的绘图仪输出。EMTPEMTP是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软件。EMTP是Elector-MagneticTransientProgram（电磁暂态程序）的首字母缩写。为了对高压直流输电系统仿真，程序中增加了模拟二极管和晶闸管等开关器件的能力，像SPICE程序一样，现在有几种EMTP版本以用于个人计算机，如MicroTran、ATP等。所有版本的程序都具有BPA（美国邦纳维尔电力局，BonnevillePowerAdministration）的EMTP原版的大部分功能。EMTP基于梯形积分规则，用伴随模型作为动态元件，用节点法建立方程，用稀疏矩阵和LU因式分解法来解代数方程。积分步长于用户指定，并在整个仿真中保持不变。和SPICE不同的是，SPICE中的开关用非线性电阻表示，而EMTP中的开关则表示为：当断开时为开路；接通时为短路，将两个相关联的节点合并为一个。EMTP有一称之为TACS和一个称之为MODEL的模块对控制器仿真。EMTP是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电子仿真应用最广泛的程序，侧重的是系统的运行情况而不是个别开关的细节。它包含用于变压器相传输线的模型，这些模型是通过现场测试证实的；它也适用于各种电机的模型。二极管、晶闸管和开关模型的通用性，再加上以应用的控制器，使得EMTP成为这方面的强大工具。EMTP是一个不断发展的软件，拥有其不断发展的大量资源，因此成为美国电力系统和电子电力仿真方面的工作标准。电气工程常用的软件还有混合信号及混合技术仿真软件Saber、电磁场分析计算软件Ansoft等。求教PSASP，PSCAD，MATLAB，ＢＰＡ，ＰＳＳ/E几个软件怎样选用啊？字体:小中大|打印发表于:2007-9-2809:46作者:mking来源:电力研学网求教PSASP，PSCAD，MATLAB，ＢＰＡ，ＰＳＳ/E几个软件怎样选用啊？请高手分析一下各个软件的应用范围，优缺点，及其基本情况要做仿真不知道用哪个好啊先谢谢了啊-%-26971-%--%-26979-%--%-27180-%-我也来说两句查看全部回复最新回复mking(2007-9-2809:47:22)自己先定mking(2007-9-2810:29:51)1)EMTP和NETOMAC都是世界范围通用的电力系统仿真软件，其特点为计算速度快、结果准确度高、功能强大，几乎可以对任何复杂电力网络进行模拟。2)PSS/E是一个集成化的交互式软件，主要用于电力系统的潮流计算，界面友好，可与多种输出设备相连，输入输出可根据用户要求进行设计，它要求使用者有一定的编程基础，输入不如EMTP和PSASP方便［7］。?3)PSB特点为可以对复杂的控制方法进行仿真，如神经网络、模糊控制、鲁棒特性等，而且界面相当友好，有在线帮助等功能，但其运算速度比其它软件要慢。4)PSASP特点在于其使用简单，功能简单齐全，但计算模式有局限性，不易进行复杂模型的算法仿真。zhaobing8017(2007-9-2810:59:27)EMTP和PSCAD基本上属于电磁暂态仿真的范畴，对于稳定性的研究比较有限。但EMTP或ATP是免费软件，PSCAD对于交直流系统的仿真非常适合。而PSS/E，BPA和PSASP是一种很专业性的综合仿真程序，用于机电暂态的仿真，对于电力系统暂稳定的研究很专业。其中PSS/E还可以做中长期稳定仿真。BPA里面的模型现在也比较全面了，里面增加了各种励磁、调速器、PSS（包括水轮机组和汽轮机组）、直流、电力电子等模型。zhaobing8017(2007-9-2811:06:10)直流相关研究建议选PSCAD做保护的我觉得用EMTP比较好综合仿真选PSS/E，BPA，PSASP对广大学生朋友来说我个人推荐使用PSAT（基于Matlab环境的程序），源代码完全开放，是学习研究的好工具，而且还有专门的PSAT论坛。duanhao18(2007-9-2915:45:24)个人比较偏爱bpa拉dianke(2007-9-2922:57:26)中国电力科学研究院以BPA程序为基础，已形成一套大型电力系统分析软件包——PSD电力系统分析软件工具（PSDPowerTools）PSD-BPA潮流计算程序PSD-BPA暂态稳定程序PSD-F