Powerworld Simulator使用教程(简)

PowerworldSimulator使用教程本教程介绍如何用PowerworldSimulator建立一个新模型、如何在Simulator中激活一个已存在的模型以及如何使用powerworld中的最优潮流（OPF）求解。主要内容翻译自Powerworld11.0的使用手册。一、使用方法概述PowerWorld模拟器与用户的交流大多借助鼠标来完成,其界面遵循使用鼠标的惯例。一般来说,用鼠标左键可直接修改、控制系统中的设备,右键可用来查看某一设备的详细信息或可选项的列表视图。另外还规定了鼠标的一些特殊用法。PowerWorld模拟器的常用模式有两种：编辑模式和运行模式。编辑模式用来创建新模型或修改已存在的模型；而运行模式则用来模拟演示所创立的系统。通过点击程序栏的EDITMODE(编辑模式)和RUNMODE(运行模式)按钮,可在两者之间随意切换，但每种模式中菜单的命令是不同的。PowerWorld模拟器的诸多功能可通过使用工具栏来完成。工具栏中还包括不少控制栏,它们均可通过鼠标来激活。工具栏共有8个，如下图所示，自左到右，自上到下依次为:z文件栏：通过本栏可进行存盘、打印、读取等操作。本栏也提供了联机帮助和模型查错工具。PowerWorld模拟器允许用户用几种不同的格式存储系统模型。选择主菜单File中的SaveAs项可出现对话框,在对话框左下角存储文件类型一栏中可选择所需的保存格式。模拟器能以多种二进制格式(默认值)、多种PTI版本所用的原始数据类型、IEEE通用格式等来存储模型。z程序栏：在本栏可切换程序的编辑或运行模式,来控制潮流计算的各种信息。本栏包括以下选项:9编辑模式(EditMode)：编辑模式用于创建新的模型和修改已存在的模型。通过点击程序栏的“编辑模式”钮(EDITMODE)可切换到本模式。在本模式下可进行以下操作:创建一个新模型；在已有的模型中增加元件；修改单线图中实物的外观；查看并修改没有用图表显示的模型，等；9运行模式(RunMode)：本栏提供了运行模式下的一些基本操作钮,可以控制模拟的开始、继续、暂停,以及显示曲线图、切换单线图等。在本模式下可进行动画定时模拟,可实现单步潮流计算以及电力系统的时域仿真。在程序选项板上点击“运行模式”按钮进入运行模式。主要功能包括:可通过单线图来查看模型的图形；模型信息(CaseInformation)显示,通过表格显示图来查看整个电力系统的情况；通过对话框改变仿真选项以及潮流计算；换算在任意节点上的负荷、并联支路和发电量；电压曲线图；功率转移分布因子(PTDF)的计算；根据进行纯潮流研究还是时域经济性分析进行用户自定制，等；9单步求解(仅在运行模式下)：潮流方程进行单步求解是相对于定时仿真而言的。该按钮允许用户模拟一个独立的系统潮流。9日志(Log)：该钮可开关日志窗口。该窗口可显示潮流计算过程的进度,并在研究非收敛模型时提供帮助；9放弃(Abort)：终止正在进行的潮流计算。若程序正执行一个定时的仿真,按放弃(ABORT)键可中止执行程序。z图像放大栏：为显示复杂的电力系统图，PowerWorld模拟器可放大和移动单线图。可在本栏中直接指定放大的尺寸,也可通过选定图中某一矩形区域来设定放大倍数。本栏包含一对话框,可以通过它选择以某一母线为中心显示单线图。z选项/信息栏：通过本栏,可迅速查阅PowerWorld模拟器的有关信息和设置选项。可设置有关仿真和求解的选项、定义过滤显示、进行单步潮流计算、创建快速潮流表、显示某一节点的具体信息,或切换到别的单线图上。z展放栏：本栏提供了另一种移动/缩放控制方式。可用4个箭头来调整图的显示范围。另外2个按钮可用来缩放图像。z格式栏(仅在编辑模式下使用)：通过本栏,可改变字体、颜色、线型，图形放大比例及其层次等。也可设定不同绘图参数的缺省值，并在必要时重设这些值。本栏中的按钮集中了主菜单中“格式(FORMAT)”项的大部分内容。z编辑栏(仅在编辑模式下使用)：本栏包括一些模型编辑工具。可剪切或复制单线图上的单个设备并把它粘贴在原图或其他图中。同样也可通过通常的选取操作或矩形框圈对一组元件进行相同的操作。z插入栏(仅在编辑模式下使用)：用本栏按钮可在现有的单线图上添画新组元。这些组元包括电力系统的元件如节点、输电线、变压器、负荷、发电机和“地区(AREA)”、“区域(ZONE)”以及诸如“饼图(PIECHART)”等提供咨询信息的框件。也可添加文本框或矩形、椭圆形、弧形等形状的显示框,而这些均与系统中其他设备无关。本栏中的按钮集中了主菜单中“插入(INSERT)”项的大部分内容。二、创建一个新模型本教程描述如何利用PowerWorldSimulator来创建一个简单的电力系统模型。本教程是针对10.0版本而言的。如果你的版本是较早的，请通过infopowerworld.com联系PowerWorld公司，以获取升级的信息，或者访问网站http：//。双击PowerWorldSimulator图标，即启动Simulator。Simulator可用于建立新模型，修改已有模型，并且进行电力系统仿真。在下面的例子中，我们将从头开始创建一个新模型。要根据已知的潮流创建一个模型，请查阅根据已知的潮流文件创建新模型（CreatingaCasefromanExistingPowerFlowFile）。步骤一创建新文件要创建一个新模型，从主菜单中选择FileNewCase，或点击工具栏中新建图标。窗口屏幕的背景将变为白色，这是PowerWorld默认的建立模型时的背景色。在电力系统分析中采用单线的接线图，用单线来表示由三相元件构成的实际的三相电力系统。步骤二添加母线母线是电力系统模型中最重要的组成部分。在电力系统中，母线用来代表连接有多个设备的系统节点。用Simulator建立电力系统模型时，你应该在接线图上画出母线，将发电机和负荷等设备连接到母线上，并用线路和变压器将不同的母线连接起来.添加母线的操作如下:1、从主菜单中选择InsertBus，或点击工具栏中的母线图标。这为Simulator添加一条新母线做好了准备。2、用鼠标左击接线图中你想要放置新母线的位置，将弹出母线选项对话框（BusOptionDialog）（如图A.1所示）。该框可用于定义母线的名称、方向、大小、宽度、地区、区域和额定电压，以及连接于母线的负荷和并联补偿器。3：母线编号自动编为1。Simulator要求每条母线有一个唯一的编号。为了方便，这里取其预设值。早期的Powerworld版本母线名称限制为不超过八个字符，现在这种限制已不存在。出于习惯，许多使用者仍沿用这个限制，这也是为了方便将模型转换为其他格式文件（如.opc或.raw）。本例中输入“One”。4、下一步，检查系统平衡母线(SystemSlackBus)选项，它位于BusInformation选项的BusVoltage项下（见图2）。平衡母线是用于保证电力系统供需平衡的假想设备。换句话说，平衡母线平衡了由系统损耗引起的电能差值。5点击BusOptionDialog上的OK键，结束母线定义并关闭对话框。在对话框关闭后，新的母线显示在你选定的位置上。图A.1图A.2步骤三添加发电机下面我们将一台发电机连接到母线上。发电机的添加方式与母线的添加方式相似。1、从主菜单中选择InsertGnerator，或点击工具栏中的发电机图标。2、左击接线图中需要连接发电机的母线（本例中，点击平衡母线，即母线One），发电机选项对话框（GneratorOptionDialog）将自动打开（见图A.3）。该框可用于确定新发电机的机组特性、显示尺寸、方向、输出功率及其上下限、无功上下限、电压设定值和成本曲线。3、发电机添加后都必须定义一个输出功率值。确保有功功率（MW）和电压(Voltage)控制的选项都已选。在功率输出（MWOutput)框中输入‘413’。注意：连于系统平衡母线的发电机的输出功率可任意设定，因为该发电机的实际输出功率取决于系统的负荷和损耗。4、点击显示信息（DisplayInformation）按钮。方向（Orientation）选项是用于定义发电机接于母线的方向的。锁定（Anchored）单选框被选中后，当母线移动时，发电机也随之移动。5、在发电机选项（GnerationOptionDialog）中点击OK，接受其余选项的默认值。在对话框关闭后，新发电机将会出现在接线图中选定的母线上。接线图将与图A.4相似。图A.3图A.4步骤四保存模型要将我们前面做的工作保存起来，从主菜单中选择FileSaveCase，或点击保存图标。在模型被保存之前，Simulator将检查模型以确保它不含任何错误。检查的结果将显示在消息日志（MessageLog）中。消息日志通常显示在窗口的右下方。如果该日志没有显示出来，点击程序工具栏中的图标。由于我们尚未为这个模型命名，保存（SaveAs）对话框将出现。输入一个文件名并点击OK。缺省情况下，模型的保存格式为二进制PowerWorldBinaryformat（.pwb）。以后再次保存这个模型时，你就不必再重新输入该文件名了。Simulator还需要你命名绘制的接线图。接线图文件的默认扩展名为*.pwd，表明它是PowerWorld显示文件。将其命名为与模型相同的名字。注意，因为模型和接线图保存在不同的文件中，多个接线图可以对应于同一个模型，而一个接线图也可以被不同的模型共用。步骤五添加另一条带负荷的母线‹添加第二条母线的操作为：1、从主菜单中选择InsertBus，或点击工具栏中的母线图标。2、在接线图中第一条母线的右侧某处点击一下，出现图A.5。在图A.5的母线选项对话框（BusOptionsDialog）中，保持母线编号为默认值2，并在母线名称（BusName）框中键入‘Two’。3、我们将在母线上添加一个200MW，100Mvar的负荷。点击连接设备（AttachedDevices）键。在负荷信息汇总（LoadSummeryInformation）标题下的基本有功功率（BaseMW）框中输入200，在基本无功功率（BaseMvar）框中输入100。4、点击OK键，接受其它的默认值。关闭母线选项对话框，添加上母线。此时，接线图上的母线2并不显示负荷，虽然系统模型文件中已经有负荷了【要确认此事，你可以右击母线2，在弹出菜单中选择母线信息对话框（BusInformationDialog），再次检查负荷信息汇总（LoadSummeryInformation）框】。‹在接线图上添加负荷的操作为：1、从主菜单中选择InsertLoad，或点击工具栏中的负荷图标。2、在母线的中间左击。负荷选项对话框（LoadOptionsDialog）（如图A.6）将自动打开。在固定功率（ConstantPower）项下的MW和Mvar框中显示负荷为200MW，100Mvar。除了固定功率负荷外，Simulator还可以处理电压依赖型负荷模型。图A.5图A.63、按下负荷信息（LoadInformation）键，在Orientation区域选择Up项以使负荷方向朝上。确认锁定单选框（Anchoredbox）被选中，以使负荷随所接母线一起移动。4、点击OK键，接受其它选项为默认值。关闭负荷选项对话框，负荷被添加上。每个负荷都自动配有一个断路器。‹移动接线图中的元件1、在需要移动的元件上左击，按住鼠标左键拖动元件至新的位置并放开。注意：你也可以通过左击接线图并按住鼠标，将整个接线图中的全部元件同时移动到希望位置。2、要移动母线2，在母线2上左击（不要点击在与之相连的负荷上）并按住鼠标，拖动母线至新的位置。注意，因为负荷被锁定于母线，它将随之移动。你也可以用同样的操作，改变与母线相连的设备的位置，比如发电机和负荷。此时接线图与图A.7类似。图A.7步骤六添加输电线路线路可将各母线连接起来。添加输电线路的步骤如下：1、在主菜单中选择InsertTransmi