PSASP软件手册

电力系统综合分析计算实验指导（PSASP软件手册）武汉大学电气工程学院电力系统及其自动化教研室二〇〇四年二月1软件简介1.1概述《电力系统分析综合程序》（PowerSystemAnalysisSoftwarePackage，PSASP）是由中国电力科学研究院研发的电力系统分析程序。主要用于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案；运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施；科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题以及高等院校用于教学和研究。基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析。包括：稳态分析的潮流计算、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析、静态等值等；故障分析的短路计算、复杂故障计算以及继电保护整定计算等；机电暂态分析的暂态稳定计算、直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达起动、控制系统参数优化与协调以及电磁－机电暂态分析的次同步谐振计算等。PSASP有着友好、方便的人机界面，如基于图形的数据输入和图上操作，自定义模型图以及图形、曲线、报表等各种形式输入。PSASP与Excel、AutoCAD、Matlab等通用的软件分析工具有着方便的接口，可充分利用这些软件的资源。PSASP应用程序的共同特点是：•可计算大规模（可达3000个母线或更多）的交直流混合电力系统•有公用的数据库做支持，不必为每一种计算准备其基础数据•有固定模型库和用户自定义模型库作支持•不但有通常的文本方式计算，而且还有单线图上的操作（修改数据、操作开关、增加故障等）计算，其计算结果直接标注在图上，具有仿真的效果。•具有多种形式（图形、图示、报表、曲线等）的结果分析输出•提供了与Excel、AutoCAD、Matlab等常用软件工具的接口我校购买的PSASP软件包主要包括以下功能模块：潮流计算；暂态稳定计算；短路计算，网损分析计算；静态安全分析；最优潮流（含无功优化）计算；小干扰稳定分析计算；用户程序接口；单线图和地理位置图的绘制；继电保护整定计算（试用版）。1.2部分功能简介潮流计算•提供P-Q分解、牛顿、最佳乘子等五种计算方法，以保证良好的收敛性•具有电压和功率的自动控制功能•可考虑自动调节变压器和移相器•可通过UD功能实现自动发电控制（AGC）、可控串补（TCSC）及嵌套FACTS元件功能•灵活多样的计算结果报表、图形和图示化输出暂态稳定计算•提供了多种常用电力系统元件（同步机、励磁系统、调速器、PSS、马达、静补、直流等）模型•可通过UD实现其他各种元件设备的建模和自动控制功能•可模拟任意组合的多重复杂故障•可模拟冲击负荷、负荷功率随机波动等扰动的影响•可模拟快关汽门、快调励磁及按不同准则切机、切负荷、断开线路开关等稳定措施•计算过程可以监控短路计算•可在全网或指定区域或电压等级范围内进行短路电流扫描计算•可执行任意组合的多重复杂故障短路电流计算•可计算电网各节点的正、负、零序戴维南等值阻抗•可考虑平行线路零序互感的影响•输出内容灵活多样：短路电流和容量；正、负、零序和A、B、C相的电压和电流；各节点戴维南等值阻抗；各支路视在阻抗等。•直观方便的图上操作和图上结果显示其它相关的分析计算功能请查看程序帮助。1.3PSASP计算流程各种计算公共部分图形方式图形方式文本方式图形方式数据录入和编辑电网基础数据库用户自定义模型库文本方式计算作业的定义（潮流、短路、暂稳作业……）文本方式图形方式执行计算计算结果库结果的编辑和输出文本方式说明：①虚线以上是各种计算(潮流、暂态稳定、短路等)的公共部分，即基础数据准备。可通过文本和图形两种方式建立和编辑，最终生成可供各种计算分析的电网基础数据库。②虚线以下为各种计算特有的部分。其中需要用户参与的有两部分：其一是计算作业的定义。确定电网的结构，运行方式及计算的控制(计算方法，迭代误差、控制功能的投入等)。这里有文本和图形两种方式支持。其二是计算结果的编辑和输出。即选择输出的范围和内容，这里有文本和图形两种方式：文本方式是生成报表、报表文件和简单图示；图形方式是在单线图上直接标识。2实验目的通过对一个9节点的3机系统的分析熟悉电力系统分析中有关潮流计算、短路计算以及暂态稳定计算的相关概念，常用的计算方法，初步熟悉电力系统的分析过程和PSASP软件的使用。3实验内容9节点系统单线图如下：以上为系统常规运行方式的单线图。由于母线STNB-230处的负荷增加，需对原有电网进行改造，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB－230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。针对该系统，我们要进行新增改造前后系统的分析，分别进行潮流计算，短路计算，暂态稳定的计算，并用报表方式和图形方式输出结果，并对结果进行分析。实验一数据录入和单线图的绘制实验目的：通过输入9节点系统的基础数据并绘制其单线图熟悉PSASP软件的使用。并为今后的分析提供基础数据。预习要求：阅读PSASP软件的帮助以及其他相关文档了解PSASP软件的功能，数据结构和操作方法。实验内容：3.1基础数据的录入1进入PSASP主画面点击桌面上PSASP6.1图标（或单击开始\程序\PSASP6.1\电力系统综合分析程序），弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面：在该画面中，要完成的工作如下：①指定数据目录第一次可通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，如：E:\WSCC-9。以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。②给定系统基准容量在系统基准容量项中，键入该系统基准容量100MVA。建立了数据之后，该数不要轻易改动。2文本方式下的数据输入在PSASP主画面中点击“文本支持环境”按钮，进入文本支持环境。2.1基础数据和公用参数的建立点击“数据”，即下拉：通常有两种方式建立一个系统的数据：其一是：系统的“基础数据”和“公用参数”分别集中建立。即进入“基础数据”建立母线、交流线、变压器等基础数据；进入“公用参数”建立所需的公用参数。其二是：在建立系统基础数据的过程中，建立相关的公用参数。对于本系统，则采用第二种方式。其具体过程如下：点击“基础数据”，下拉第二级菜单：(1)建立母线数据点击“母线”，弹出母线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的母线数据。其中母线名和基准电压值必填。工具按钮位于每个窗口上方的一行小按钮，用于数据的编辑录入和查找。123456789101上翻一条记录2下翻一条记录3增加一条记录4删除当前记录5上翻至第一个记录6下翻至最后一个记录7拷贝当前记录8粘贴到当前记录9查找指定记录10取消所做的修改该系统母线数据如下：母线名基准电压区域号电压上限电压下限单相短路容量三相短路容量发电116.5000218.150014.85000.00000.0000发电218.000119.80016.20000.00000.0000发电313.8000115.180012.42000.00000.0000GEN1-230230.00020.00000.00000.00000.0000GEN2-230230.00010.00000.00000.00000.0000GEN3-230230.00010.00000.00000.00000.0000STNA-230230.00020.00000.00000.00000.0000STNB-230230.00020.00000.00000.00000.0000STNC-230230.00010.00000.00000.00000.0000(2)建立交流线数据点击“交流线”，弹出交流线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的交流线的正序和零序数据：数据组I侧母线J侧母线编号所属区域单位正序阻抗正序电抗常规GEN1-230STNA-2301I侧标么0.0100000.085000常规STNA-230GEN2-2302I侧标么0.0320000.161000常规GEN2-230STNC-2303I侧标么0.0085000.072000常规STNC-230GEN3-2304I侧标么0.0119000.100800常规GEN3-230STNB-2305I侧标么0.0390000.170000常规STNB-230GEN1-2306I侧标么0.0170000.092000新建GEN3-230STNB-23011I侧标么0.0390000.170000续上表正序充电电纳的1/2零序电阻零序电抗零序充电电纳的1/20.0880000.0000000.2550000.0000000.1530000.0000000.4830000.0000000.0745000.0000000.2160000.0000000.1045000.0000000.3024000.0000000.1790000.0000000.5100000.0000000.0790000.0000000.2760000.0000000.1790000.0000000.5100000.000000(3)建立两绕组变压器数据点击“两绕组变压器”，弹出两绕组变压器数据录入窗口，并在窗口中依次录入变压器的正序数据和零序数据：该系统的变压器数据浏览如下：数据组I侧母线J侧母线编号连接方式单位正序电阻正序电抗零序电阻零序电抗常规发电1GEN1-2307三角形/星形接地标么0.0000.057600.0000.05760常规发电2GEN2-2308三角形/星形接地标么0.0000.062500.0000.06250常规发电3GEN3-2309三角形/星形接地标么0.0000.058600.0000.05860新建发电3GEN3-2309三角形/星形接地标么0.0000.045000.0000.04500续上表激磁电导激磁电纳变比I侧主抽头电压J侧主抽头电压J侧抽头级差J侧抽头位置J侧最大抽头电压J侧最小抽头电压0.0000.0001.0016.5230.01.259253.00207.000.0000.0001.0018.0230.02.53241.50218.500.0000.0001.0013.8230.02.53241.50218.500.0000.0001.0013.8230.02.53241.50218.50(4)建立发电机及其调节器数据点击“发电机及其调节器”，弹出发电机及其调节器数据录入窗口。首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。在功率和电压页中填写发电机给定运行方式下的实际出力和运行电压(潮流计算中取该发电机母线为PV或Slack节点时，运行电压值必填)：该系统发电机数据浏览如下：数据组母线名母线类型单位额定容量（MVA）额定功率（MW）有功发电无功发电母线电压幅值母线电压相角常规发电1Vθ标么100.0222.750.0000.001.04000.00常规发电2PV标么100.0172.81.6301.001.02500.00常规发电3PV标么100.0115.20.8501.001.02500.00新建发电3PV标么100.0115.21.3001.001.02500.00续上表无功上限无功下限有功上限有功下限d轴暂态电抗'dXd轴次暂态电抗''dX负序电抗2X转子惯性时间)(sTj0.000.000.000.000.06080.06080.060847.280.000.000.000.000.11980.11980.119812.80.000.000.000.000.18130.18130.18136.020.000.000.000.000.18130.18130.18136.02(5)建立负荷数据点击“负荷”，弹出负荷数据录入窗口，其数据填写过程如下：首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。在功率和电压页中填写给定运行方式下负荷的功率和电压（潮流计算中取该母线为PV点时，电压必填）：该系统负荷数据浏