1、1軟件平臺介紹1.1 PSASP 介紹電力系統分析綜合程序(Power System Analysis Software Package, PSASP)是一套歷史 長久、功能強大、使用方便的電力系統分析程序，是高度集成和開放具有我國自主知識產權 的大型軟件包。PSASP是電力系統規劃設計人員確定經濟合理、技術可行的規劃設計方案 的重要工具；是運行調度人員確定系統運行方式、分析系統事故、尋求反事故措施的有效手 段；是科研人員研究新設備、新元件投入系統等新問題的得力助手；是高等院校用于教學和 研究的軟件設施?；陔娋W基礎數據庫、固定模型庫以及用戶自定義模型庫的支持，PSASP 可進行電力系統(輸電

2、、供電和配電系統)的各種計算分析。包括：穩態分析的潮流計算、網 損分析、最優潮流和無功優化、靜態安全分析、諧波分析、靜態等值等；故障分析的短路計 算、復雜故障計算以及繼電保護整定計算等；機電暫態分析的暫態穩定計算、直接法暫態穩 定計算、電壓穩定計算、小干擾穩定計算、動態等值、馬達起動、控制系統參數優化與協調 以及電磁-機電暫態分析的次同步諧振計算等。PSASP的計算功能還在不斷發展、完善和擴 充。PSASP有著友好、方便的人機界面，如基于圖形的數據輸入和圖上操作，自定義模型 圖以及圖形、曲線、報表等各種形式輸出。PSASP與Excel、AutoCAD、Matlab等通用的 軟件分析工具有著方便

3、的接口，可充分利用這些軟件的資源。2任務介紹2.1潮流計算電力系統潮流計算是研究電力系統穩態運行情況的一種基本電氣計算。它的任務是根據給定 的運行條件和網路結構確定整個系統的運行狀態，如各母線上的電壓(幅值及相角)、網絡 中的功率分布以及功率損耗等。電力系統潮流計算的結果是電力系統穩定計算和故障分析的 基礎。電力系統潮流計算的意義在于：在電網規劃階段,通過潮流計算，合理規劃電源容量及接入點,合理規劃網架，選擇無功 補償方案，滿足規劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調峰、調相、調壓的要求。在編制年運行方式時，在預計負荷增長及新設備投運基礎上，選擇典型方式進行潮流 計算，發現電網中薄弱環節,供調度

4、員日常調度控制參考，并對規劃、基建部門提出改進網架結 構，加快基建進度的建議。正常檢修及特殊運行方式下的潮流計算，用于日運行方式的編制，指導發電廠開機方 式，有功、無功調整方案及負荷調整方案，滿足線路、變壓器熱穩定要求及電壓質量要求。預想事故、設備退出運行對靜態安全的影響分析及作出預想的運行方式調整方案?？偨Y為在電力系統運行方式和規劃方案的研究中，都需要進行潮流計算以比較運行方式 或規劃供電方案的可行性、可靠性和經濟性。同時，為了實時監控電力系統的運行狀態，也 需要進行大量而快速的潮流計算。因此，潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重 要的一種電氣運算。在系統規劃設計和安排系統的運行方式

5、時，采用離線潮流計算；在電力 系統運行狀態的實時監控中，則采用在線潮流計算。2.2短路計算短路從起始狀態到短路穩態，其短路電流受各種因素的影響，變化過程是復雜的。短路 電流實用計算方法，就是在滿足工程準確等級要求的前提下，采用了一些必要的假設條件， 將短路電流的數值較簡單地計算出來。其假設條件如下：在短路過程中，發電機無搖擺現象。這主要考慮到在短路的瞬間，電磁過程要比發電 機搖擺的過程快的多。假設電力系統中在正常工作時，三相是對稱的。在電力系統中所有發電機的電勢相位在短路過程中都相同，頻率與正常工作時相同。發電機的轉子是對稱的。轉子不論轉到那個位置，發電機的參數保持不變。變壓器的勵磁電流略去不

6、計，相當于變壓器勵磁回路開路，這樣就簡化了變壓器的等 值電路圖。2.3暫態穩定暫態穩定計算在電力系統規劃和運行分析中占有重要位置。它不僅為規劃系統的電源布 局、網絡接線、無功補償和保護配置的合理性提供電力系統暫態穩定性的校核，為制定電力 系統運行規程提供可靠的依據，而且可用于研究各種提高暫態穩定的措施并為繼電保護和自 動裝置參數整定提供依據。一般對暫態穩定計算都做出了一些假定和規定：假定短路故障為金屬性;不考慮短 路電流中直流分量的作用并假定發電機定子電阻為零;按給定要求選擇發電機組的等價模 型，并認為發電機組轉速在額定值附近;給定繼電保護的動作時間，重合閘和安全自動裝 置的時間可以給定或者經

7、過穩定計算選定。暫態穩定計算的主要工具是計算機。目前實用的 大型電力系統暫態穩定分析計算機軟件包，可用于計算具有幾千條母線和幾百臺機組的大型 電力系統，有多種數學模型和計算方法可供用戶選擇，有的程序還可由用戶自己定義所需要 的新模型，為暫態穩定計算提供了有力的手段。3實驗內容3.1 Wscc系統潮流計算?？紤]如圖1所示的9節點電力系統。該系統有3臺發電機、3個負荷以及9條支路。支路數 據和發電機參數分別列于表1和表2,系統頻率為60Hz。圖1 9節點系統進入psasp7.0，按照給定數據輸入：如圖2所示。亙數據瀏覽回區I制=|匪|卜萄|以I V I圈I 的|匯總I區域I分區I廠站I母線I節點

8、交流線I并聯電容電抗I串聯電容電抗I兩繞組變壓器I三綻組變壓器I移相變壓器I直流線I發電機I伍荷I靜止無功補借器升關I刀閘I零序互感I數據蛆線路名稱有效標記I伽節點名J側節點名編號I伽升關狀態J倒開關狀態單位R1XIB1/2ROX0B0/2所屬區域敲定容量g)容量1BASICA_l14501110.0100000.0850000.08800099999.00000099999.0000000.00000000.000002BASICAC_214601110.0170000.0920000.07900099999. 00000099999. 0000000.00000000. 000003BAS

9、ICAC_315701110.0320000.1610000.00000099999.0000000.00000000.000004BASICAC_416g01110.0390000.1700000.00000099999.0000000.00000000.000005BASICAC_517801110.0085000.0720000. 07450099999.00000099999.0000000.00000000.000006BASICAC_618g01110.0119000.1008000.10450099999.00000099999

10、.0000000.00000000.00000之后進入潮流計算，首先進行數據檢查。10:50:10:桂查電容電抗器10:50:10：校查變壓器10:50:10：檢查發電機10:50:10:樓查負荷10:50:10:樓查直流戲10:50:10：系統發電、負荷出力(p.u.)匯總10:50:10:分區號 分區名 FGQGFLQLdF10:50:10:全網匯總0000010:50:10：數據校查完成，沒有發現錯誤。dQ0之后進行方案定義，作業定義。之后進行潮流計算，計算后的單線圖如下所示，本系統上限母線95000發電機31500負荷33000交流線66000直流線020兩繞組變壓器36000三繞組變

11、壓器02000允許誤差:0.000100UD模型調用次數:0潮流計算結果輸出潮流計算摘要信息報表PSASP (Load Flow) EPRI,China潮流計算日期：2012/05/27時間：20:16:23作業名:作業_1作業描述:計算方法:Newton(Power Equation)(牛頓法(功率式)基準容量:100.000020010UP調用個數:結果綜述報表作業名：作業_1計算日期：2012/05/27 時間：20:16:23單位：p.u.廠站功負荷總無功負荷總有功發電總無功發電cose g總有cos0 l總有功損耗總無功損耗全網3.1501.1503.1960.2280.9970.9

12、390.0460.231物理母線作業名：作業_1計算日期：2012/05/27 時間：20:16:23單位：p.u.區域全網分區廠站全網全網母線名稱電壓幅值電壓相角1-1.04000-021.025009.2831.025004.664841.02579-2.216850.99563-3.988861.01265-3.687471.025773.719781.015880.727591.032351.9667發電機作業名：作業_1計算日期：2012/05/27 時間：20:16:23單位：p.u.區域全網分區全網廠站全網發電機名稱母線名類型有功發電無功發電功率因數G11V0 0.71640.2

13、7050.93553G22PV1.63000.06650.99917G33PV 0.8500-0.10860.99194負荷結果報表作業名：作業_1計算日期：2012/05/27 時間：20:16:23單位：p.u.區域分區廠站全網全網全網負荷名稱母線名類型有功負荷無功負荷 功率因數Load_15 PQ 1.25000.50000.92848Load_26PQ 0.90000.30000.94868Load_38PQ 1.00000.35000.94386兩繞組變壓器結果報表作業名：作業_1計算日期：2012/05/27 時間：20:16:23單位：p.u.側有功I側無功J側有功-T2w_1J

14、側無功- -2 71.63000.06651.6300-0.0918T2w_2390.8500-0.10860.8500-0.1496T2w_3140.71640.27050.71640.2392區域全網分區全網廠站全網兩繞組變壓器名稱I側母線J側母線 I3.2短路計算BUS3 AG故障定以后單線圖如下:短路電流簡表短路作業名：短路計算短路作業描述：短路計算短路計算日期：2012/05/30時間：16:17:51故障類型：A相短路接地母線名短路電流（p.u.）短路容量（單相容量容量比（）MVA)0.000.000.0000.022短路點及其支路結果輸出故障類型：A相短路接地單位：p.u.故障母

15、線SK1Z1KSK0Z0KZ0SZ1SZ1KZ0S相連母線Z1S支路號SK0SK1Z0K母線電壓結果報告單位：p.u.故障母線母線名A相電壓幅值A相電壓相角B相電壓幅值B相電壓相角C相電壓幅值 C相電壓相角支路電流結果報告單位：p.u.故障母線I側母線J側母線支路號電流幅值A相電流相角B相電流幅值B相電流相角 C相電流幅值C相電流相角支路兩端的電壓、電流和視在阻抗結果報告單位：電壓幅值（p.u.）電流幅值（p.u.）阻抗幅值（p.u.）角度（deg.）故障母線I側母線 J側母線 支路號 I 側正序阻抗 J側正序阻抗 I側負序阻抗 J側負序阻 抗 I側零序阻抗 J側零序阻抗2700.0625 /

16、 90.0010000.0000 / 0.000.0000 / 180.00 10000.0000 / 0.0040.0625/90.0010.0000 /0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00510000.0000/0.00410000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00610000.0000/0.00410000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00610000.0000/0.00910000.0000/0.0

17、000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00710000.0000/0.00510000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00710000.0000/0.00810000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00810000.0000/0.00910000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00910000.0000/0.00310000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.0010000.0000/0.0010000.