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PSD电力系统仿真分析软件(2018年印刷版).pdf

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PSD 电力系统分析软件介绍
目 录
PSD 电力系统分析软件简介
1 PSD 计算程序
1.1 潮流计算程序(PSD-PF 4.3)
1.2 暂态稳定计算程序(PSD-ST 5.0)
1.3 电力系统短路电流计算程序(PSD-SCCP 2.6.2)
1.4 电力系统小干扰稳定分析程序(PSD-SSAP 2.6.4)
1.5 电力系统全过程动态仿真程序(PSD-FDS 2.1.7)
1.6 机电暂态-电磁暂态混合仿真程序(PSD-PSMODEL 3.9.7)
1.7 无功优化程序(PSD-OPF 2.3)
1.8 静态电压稳定分析及无功优化决策系统(PSD-VSRPO 1.0)
2 PSD 软件分析终端工具
2.1 数据编辑工具
2.1.1 智能编辑集成环境(PSD-PSDEdit)
2.1.2 编辑集成环境(PSD-PSAW)
2.2 电网地理接线图程序(PSD-Clique)
2.4 稳定曲线作图程序
2.4.1 稳定曲线作图程序(PSD-CurveMaker)
2.3 电网单线图程序(PSD-Singline)
2.4.2 多文件曲线绘制工具(PSD-MyChart)
2.5 大电网潮流计算辅助工具
2.5.1 大电网潮流方式调节工具(PSD-PFTamer)
2.5.2 潮流精准比对预处理器(PSD-DATTidy)
2.5.3 电力系统潮流估算与辅助调整程序(PSD-APF)
2.5.4 潮流统计报表(PSD-PFReport)
2.6 暂态稳定故障生成器(PSD-FLTBuild)
2.7 自动批处理计算程序
2.7.1 静态安全多核并行计算自动批处理(PSD-PFBatch)
2.7.2 暂态稳定多核并行计算自动批处理(PSD-SWIBatc)
2.7.3 机电-电磁暂态混合多核并行计算自动批处理(PSD-MBatch)
2.7.4 全过程动态仿真多核并行计算自动批处理(PSD-FDSBatch)
3 PSD 平台级产品
3.1 PSDB 电网仿真计算数据管理平台
3.2 PSD 电力系统规划计算分析平台
3.3 PSD 电网安全稳定控制策略校核软件
3.4 PSD 电力系统省地一体化计算仿真平台
3.5 PSD 在线稳定分析与预决策系统
3.6 PSD 发电机组励磁实测建模校核系统
3.7 PSD100 电网仿真可移动并行计算装置
3.8 PSD 输电网线损理论计算软件
3.9 PSD 发电机励磁模型在线评价系统
3.10 PSD 发电机涉网保护定值校核软件
523.11 企业电力系统仿真数据托管平台
3.12 企业电力系统数字仿真分析实验平台
3.13 企业电力系统综合仿真计算软件
PSD 电力系统分析软件介绍 中国电力科学研究院有限公司 2018 年
目 录 PSD 电力系统分析软件简介 ················································································· 4 1 PSD 计算程序 ·············································································································· 5 1.1 潮流计算程序(PSD-PF 4.3) ····························································································· 5 1.2 暂态稳定计算程序(PSD-ST 5.0) ······················································································· 5 1.3 电力系统短路电流计算程序(PSD-SCCP 2.6.2) ····································································· 7 1.4 电力系统小干扰稳定分析程序(PSD-SSAP 2.6.4) ·································································· 8 1.5 电力系统全过程动态仿真程序(PSD-FDS 2.1) ····································································· 11 1.6 机电暂态-电磁暂态混合仿真程序(PSD-PSMODEL 3.9.7) ······················································ 14 1.7 无功优化程序(PSD-OPF 2.3) ·························································································· 18 1.8 静态电压稳定分析及无功优化决策系统(PSD-VSRPO 1.0) ····················································· 19 2 PSD 软件分析终端工具 ·················································································· 20 2.1 数据编辑工具 ············································································································· 20 2.1.1 智能编辑集成环境(PSD-PSDEdit) ········································································ 20 2.1.2 编辑集成环境(PSD-PSAW) ················································································· 20 2.2 电网地理接线图程序(PSD-CLIQUE) ················································································ 22 2.3 电网单线图程序(PSD-SINGLINE) ··················································································· 23 2.4 稳定曲线作图程序 ······································································································· 24 2.4.1 稳定曲线作图程序(PSD-CurveMaker) ···································································· 24 2.4.2 多文件曲线绘制工具(PSD-MyChart) ····································································· 25 2.5 大电网潮流计算辅助工具 ······························································································ 26 2.5.1 大电网潮流方式调节工具(PSD-PFTamer) ······························································· 26 2.5.2 潮流精准比对预处理器(PSD-DATTidy) ································································· 27 2.5.3 电力系统潮流估算与辅助调整程序(PSD-APF) ························································ 27 2.5.4 潮流统计报表(PSD-PFReport) ············································································· 28 2.6 暂态稳定故障生成器(PSD-FLTBUILD) ············································································· 29 2.7 自动批处理计算程序 ···································································································· 29 2.7.1 静态安全多核并行计算自动批处理(PSD-PFBatch) ··················································· 29 2.7.2 暂态稳定多核并行计算自动批处理(PSD-SWIBatc) ··················································· 30 2.7.3 机电-电磁暂态混合多核并行计算自动批处理(PSD-MBatch) ······································· 30 2.7.4 全过程动态仿真多核并行计算自动批处理(PSD-FDSBatch) ········································ 30 3 PSD 平台级产品 ··························································································· 31 3.1 PSDB 电网仿真计算数据管理平台 ··················································································· 31 3.2 PSD 电力系统规划计算分析平台 ····················································································· 34 3.3 PSD 电网安全稳定控制策略校核软件 ··············································································· 38 2
3.4 PSD 电力系统省地一体化计算仿真平台 ············································································ 40 3.5 PSD 在线稳定分析与预决策系统 ····················································································· 43 3.6 PSD 发电机组励磁实测建模校核系统 ··············································································· 44 3.7 PSD100 电网仿真可移动并行计算装置 ·············································································· 46 3.8 PSD 输电网线损理论计算软件 ························································································ 47 3.9 PSD 发电机励磁模型在线评价系统 ·················································································· 47 3.10 PSD 发电机涉网保护定值校核软件 ················································································· 49 3.11 企业电力系统仿真数据托管平台 ··················································································· 52 3.12 企业电力系统数字仿真分析实验平台 ············································································· 54 3.13 企业电力系统综合仿真计算软件 ··················································································· 57 3
PSD 电力系统分析软件简介 PSD 电力系统分析软件是中国电力科学研究院电力系统分析软件包的统一标志,简称 PSD 软件(PSD 是电力系统研究所的英文 Power System Department 缩写)。 其中仿真计算分析程序,主要包括: PSD-PF 潮流程序 PSD-ST 暂态稳定程序 PSD-SCCP 电力系统短路电流计算程序 PSD-SSAP 电力系统小干扰稳定性分析程序 PSD-FDS 电力系统全过程动态仿真程序 PSD-PSMODEL 电力系统机电/电磁暂态混合仿真计算程序 PSD-VSAP 电压稳定分析程序 PSD-OPF 无功优化程序 PSD 软件分析终端工具,主要包括: PSDEdit 和 PSAW 集成平台; 地理接线图、单线图格式潮流图绘制程序 PSD-Clique 和 PSD-Joy; PSD-CurveMaker 和 PSD-MyChart 稳定计算曲线绘制与比较工具等。 近年来,为了进一步满足实际生产运行的需要,以 PSD 计算和应用程序为基础,开发实现了大量系统 级平台产品,主要包括: PSD-PSDB 电网计算数据库系统 PSD 电力系统规划计算分析平台 PSD 电力系统省地一体化计算分析平台 PSD 电力系统在线稳定评估和预警系统 PSD 发电机组励磁实测建模校核系统 PSD 电网安全稳定控制措施计算和校核系统 PSD 电力系统分析软件工具计算规模大、速度快、数值稳定性好、界面友好、功能强大,已在我国电 力系统规划、调度、生产运行、科研部门以及高校科研教学中得到了广泛的应用。 PSD 软件在经受大量工程项目考验的同时,本身也得到了长足发展,软件整体水平达到了国际或国内 先进水平。 软件购买咨询: 刘英志 010-82812392 13810054066 liuyz@epri.sgcc.com.cn;744826538@qq.com 李庆华 010-82812389 13801166539 liqh@epri.sgcc.com.cn 软件技术咨询: 为了及时解决各位用户的问题,我们建立了微信群,可用微信添加上面刘英志微信(同手机号码)。 4
1 PSD 计算程序 1.1 潮流计算程序(PSD-PF 4.3) 基本特点 交直流混合系统(包括多端直流系统、柔性直流系统)的潮流计算,计算规模大、速度快,潮流收敛性 好,适用于大规模交直流系统和配电网。 柔性直流模型 具有基于电压源换流器的柔性直流模型,能够计算包含柔性多端直流的交直流混合系统;能够模拟多 种柔性直流控制方式。 统一潮流控制器模型 具有模块化的统一潮流控制器(UPFC)模型,能够计算包含多套统一潮流控制器的交直流混合系统,能 够模拟灵活拓扑结构的 UPFC,能够模拟多种 UPFC 控制方式。 联络线功率控制通过自动发电控制(AGC)功能,自动控制联络线的功率交换为给定值。 自动电压控制 多种类型的发电机节点电压控制;具有自动投切电抗器和电容器电压控制功能;具有自动带负荷调节 变压器分接头进行电压控制功能。 系统事故分析(N-1 开断模拟) 用断线补偿法快速地检查指定系统的每个元件故障后的系统状态,找出系统运行的薄弱环节,为电网 运行、规划提供依据。 灵敏度分析 能够按指定的扰动量,给出功角、电压灵敏度以及线路功率、线路损耗、网损等灵敏度分析报告。 节点 P-V、Q-V 和 P-Q 曲线 在系统施加一定的电压、无功或有功扰动后,程序可自动给出 P-V、Q-V 和 P-Q 变化曲线。 灵活多样的分析报告 程序可由潮流计算结果整理出 20 多种类型的分析和统计报告,也可由用户自己定义分析报告。 负荷静特性模型 潮流程序中具有由恒定功率、恒定电流和恒定阻抗构成的负荷模型,用来模拟电压变化对负荷量的影响。 网损分析 单一线路、变压器的损耗分析;按照分区、区域、拥有者统计的线路和变压器损耗。 1.2 暂态稳定计算程序(PSD-ST 5.0) 基本特点 计算规模大,速度快,电力系统模型丰富。 发电机模型 可考虑经典模型、暂态模型、次暂态模型等多种发电机模型。 励磁系统模型和 PSS 模型 20 种 IEEE1968、1981 年提出的励磁系统模型,其中有旋转直流电机励磁系统、无刷励磁系统、旋转 交流励磁系统、直流整流子励磁机的励磁系统、交流发电机供电的整流励磁系统等;10 种中国电机工程学 会励磁工作组提出的模型以及 10 种改进模型,包括旋转励磁系统、自并励励磁系统等。 5
10 余种 PSS 模型。 调速系统模型 调速器和原动机结合在一起的简化模型; 水轮机调速器模型和原动机模型; 汽轮机机械液压调速器模型、电气液压调节器模型和原动机模型。 直流系统模型 太平洋联络线模型(最初的模型); ABB 实际直流控制系统模型; SIMENS 实际直流控制系统模型; CIGRE 直流控制系统模型; 两端直流辅助控制系统模型,包括大方式调制、小方式调制、双侧频率调制、逆变侧熄弧角调制、有 功功率调制、频率限制等模型; 直流故障操作模型,包括直流单极双极闭锁、功率反向、功率或电流按照指定值改变等,同时能够模 拟闭锁功率转移; 多端柔性直流控制系统模型; 分层接入直流模型。 风电系统模型 固定转速类型风电模型; 双馈类型风电模型; 直驱类型风电模型; 风速模型; 保护系统模型。 GE 厂家的双馈和直驱类型风电机组模型; 金风、华锐、东汽、联合动力、明阳等厂家的封装模型。 FACTS 模型 固定串补模型,可以模拟 MOV 导通、串补旁路、串补重投等; 可控串补模型,可以模拟电压或功率控制、MOV 导通、串补旁路和重投、串补强补、晶闸管全导通等; 静止无功补偿器 SVC 模型、静止无功发生器 STATCOM 模型及其辅助控制系统模型; 可控高抗 SCR 模型; 短路电流 FCL 模型; 模块化的 UPFC 模型,可以适应各种拓扑结构。 负荷模型 由恒定功率、恒定电流和恒定阻抗以及频率因子等构成静态负荷模型; 感应马达负荷模型; 考虑配电网的综合负荷模型。 故障操作模型 线路故障操作,可以模拟各种对称、不对称短路和开断,可以模拟线路中间任何一点的对称和不对称 短路故障;可以模拟同杆并架双回线线路中间任何一点异名相短路故障、短路接地故障; 切负荷操作,可以切除静态负荷、动态负荷和考虑配电网的综合负荷,可以按照母线、分区、区域切 除负荷,可以按照百分比、有名值切除负荷; 直流故障操作,可以模拟直流闭锁、功率反向、直流功率改变等; 6
切机、发电机快关、发电机失磁等; 投入线路或者修改线路参数操作; 批量计算指定电压等级、指定区域的短路电流、潜供电流、操作过电压。 自动控制装置模型 低压减载、低频减载继电保护模型; 低压切负荷、电气制动、发电机低频保护、继电保护等多种自动控制装置模型。 灵活的输出方式 可以输出节点、线路(变压器)、发电机、直流、串补相关的多种变量; 能够自动寻找振荡中心、寻找指定范围内的最大功角差、最低电压等; 能够输出主要振荡曲线的振荡频率和阻尼比; 输出形式包括文本和曲线。 1.3 电力系统短路电流计算程序(PSD-SCCP 2.6.2) PSD-SCCP 电力系统短路电流计算程序主要为电力系统电气设备的选择,开关遮断容量的校核,继电 保护整定计算,系统接线方式的比较,不对称故障时线路零序电流分布对通讯线路的干扰,多端口阻抗等 值计算等提供高效、快速的计算手段。 主要功能特点 可以进行交直流系统的对称和不对称故障情况下的短路电流计算。 可以对全网,或对系统中任意指定的某一区域、某一电压等级范围内的所有节点的短路电流水平进行 扫描计算;一次给出各节点的三相短路,或单相短路情况下的短路电流水平,短路容量、等效短路阻抗等。 对于短路电流水平超标的节点,可进行各支路电流的详细计算,给出各支路馈入短路点的故障电流, 还能计算各支路开断后的节点短路电流水平。 可以任意指定节点进行各种形式的单一短路故障计算。可给出指定节点的各序电压、各相电压,还给 出与指定节点相关支路的各序电流、各相电流。 可以任意指定在某一线路上任何位置进行各种形式的单一短路故障计算。可给出指定节点的各序电 压、各相电压,还给出与指定节点相关支路的各序电流、各相电流。 可以对系统进行多端口阻抗等值计算,任意选择所要等值的节点,给出各节点之间的等值阻抗参数(包 括正序参数、负序参数、零序参数)。 既可以对系统在某一运行方式下的短路电流进行计算,又可以独立于运行方式进行短路电流计算。计 算系统在运行方式下的短路电流时,短路电流与故障点故障前的电压有关,系统的分支电流考虑了相应的 负荷分量;不基于运行方式时,所有节点的电压根据指定的电压系数自动取默认值,系统的分支电流中只 包含故障分量。 程序具有多种检错功能,如系统的拓扑完整性检查,潮流与稳定数据格式检查等。 重要更新 增加了依据 GB/T 15544.1-2013(IEC 60909-2001)标准进行计算的功能。 增加了交流线路逐点短路电流扫描功能。 增加了戴维南形式的多点网络等值计算功能。 增加了阻抗矩阵计算及输出功能。 改进了交直流系统多馈入短路比计算功能。 改进了典型计算条件及缺省参数设置功能。 7
改进了不基于潮流结果时的电压系数功能。 改进了不基于潮流结果时的支路电流计算方法。 改进了结果查看功能,支持用 Excel 查看扫描结果。 采用了全新设计的用户界面,程序更稳定,使用更方便,体验更流畅。 1.4 电力系统小干扰稳定分析程序(PSD-SSAP 2.6.4) PSD-SSAP 的开发始于 2004 年,它是新一代电力系统频域特征值计算程序,用于分析大型交直流电力 系统的小干扰稳定性问题,该程序已在国内的电力系统规划设计、调度运行和科研教学等部门中得到了广 泛的推广和应用。 程序中使用两种特征值计算方法:QR 法和隐式重启动 Arnoldi 算法。前者用于中小规模电力系统频域 分析,能够计算出系统的全部特征值;后者则用于大规模电力系统频域分析,能够根据分析需要,计算出 系统的部分特征值。 主要功能 大规模电力系统的特征值计算分析功能 采用先进的隐式重启动 Arnoldi 算法和稀疏矩阵技术进行特征值计算,收敛性好,计算可靠,系统的 计算规模不受限制,能够很好解决漏根问题; 特征值、特征向量和参与因子等指标的表格输出,并根据各指标进行电力系统小干扰稳定性分析,含 排序、筛选等功能,如图 1 所示。 8
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