电力系统仿真软件 PSSE的直流系统的模型及其仿真研究
电力系统仿真软件综述
电力系统仿真软件综述电力系统仿真软件综述随着电力系统规模不断扩大和复杂性增加，对于电力系统的仿真和分析工作变得越来越重要。
电力系统仿真软件被广泛应用于电力系统规划、运行和维护等领域，为电力行业提供了强大的工具和支撑。
本文将综述当前市场上常见的电力系统仿真软件，并对其特点和优势进行分析。
1. PSS/EPSS/E 是一款功能强大的电力系统仿真软件，广泛应用于电气工程领域。
它具有强大的建模、仿真和分析能力，可以模拟复杂的电力系统网络，包括传输线路、变压器、发电机、电容器等设备。
PSS/E 提供了多种仿真分析功能，包括电压稳定性分析、动态稳定分析、短路分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。
2. DIgSILENT PowerFactoryDIgSILENT PowerFactory 是一款领先的电力系统仿真软件，具有广泛的应用场景和强大的建模和仿真功能。
它可以模拟各种电力系统网络，包括输电网、配电网和微电网等。
DIgSILENT PowerFactory 提供了多种分析模块，包括稳态分析、暂态分析、谐波分析等，可以帮助工程师进行电网规划和运行分析。
同时，DIgSILENT PowerFactory 还支持与其他软件的接口对接，方便系统集成和数据交换。
3. EMTP-RVEMTP-RV 是一款专业的电磁暂态仿真软件，主要用于对高压和超高压电力系统进行分析。
它具有高精度的仿真能力，可以模拟各种暂态现象，包括开关操作、故障和雷电等。
EMTP-RV 提供了丰富的元件和模型库，使得建模过程更加简便和准确。
此外，EMTP-RV 还支持并行计算和分布式仿真，提高了仿真效率。
4. PSATPSAT 是一款免费开源的电力系统分析软件，主要用于稳态和暂态分析。
它提供了多种建模元件和模型，可以模拟各种电力设备和控制装置。
PSAT 支持稳态潮流分析、动态模拟和谐波分析等多种分析功能，为电力系统设计和运行提供了强大的工具和支持。
PSSE机电动态仿真软件介绍
Switched Shunt Data
Transformer Impedance Correction Tables
Multi-Terminal dc Line Data
Multisection Line Grouping Data
Zone Data
Interarea Transfer Data
3． 摆动母线或浮游母线。母线中在一个固定的 参考角控制下，没有功率或者无功限制以及调整 电压。
4． 断离或隔离母线。
IDE默认值为1。
2009-5-18
PSS/E机电动态仿真软件概述
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GL
接地并联导纳的有功分量。按照每单位电压下以兆瓦 输入。因为电阻和导纳负载是以负载数据部分输入 的，所以GL不包括任何电阻和导纳负载。GL的默认 值是0。
2009-5-18
PSS/E机电动态仿真软件概述
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潮流数据文件*.raw的建立
由十七组数据段组成。每一个组都包含了在潮流工作 中需要的一类数据。这十七个数据必须下列固定的顺 序存放在raw文件中
算例识别
VSC直流输电线路数据
母线数据
可投切并联支路数据
负荷数据
变压器阻抗校正数据
6
PSS/E程序启动
由十七组数据段组成。每一个组都包含了在潮 流工作中需要的一类数据。这十七个数据必须 以一个固定的顺序存放在raw文件中
2009-5-18
PSS/E机电动态仿真软件概述
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潮流计算步骤
数据文件建立 潮流计算启动和数据导入 数据检查和修改 潮流计算 结果输出和数据保存 PSS/E的可视化和图形化 潮流结果文件的处理（动态仿真准备）
电力系统仿真软件PSSE学习手记（剧透版）
电⼒系统仿真软件PSSE学习⼿记（剧透版）1.1 PSS/E基本介绍电⼒系统仿真器（Power System Simulator/ Engineering, PSS/E）是美国电⼒技术公司（Power Technology Inc., PTI）于1976年推出的专门为输电系统分析⽽设计的电⼒系统仿真计算的综合性软件。
PSS/E采⽤⾼效建模仿真技术，它包含了主框架和⼤量的⼦程序，在进⾏计算时，PSS/E主程序调⽤各个⼦程序模块，因此，PSS/E具有强⼤的计算能⼒及计算速度，⽬前PSS/E 33版本处理的电⼒⽹络的最⼤规模为15万条母线、30万条线路、30万个负荷以及3.3万台发电机。
由于其强劲的计算功能，到⽬前为⽌，世界上已有超过 600家不同的公司和组织、100多个国家使⽤该软件，是应⽤最为⼴泛的电⼒系统分析程序。
⽬前国内引进PSS/E软件的⾼校有：清华⼤学、浙江⼤学、⼭东⼤学、华北电⼒⼤学、西南交通⼤学、哈尔滨⼯业⼤学、上海电⼒学院、新疆⼤学等。
1.2 PSS/E功能介绍PSS/E软件可以实现的功能如下：（1）潮流计算（load flow）（2）优化潮流（optimal power flow）（3）短路分析（short circuit ）（4）暂态及动态稳定（transient and dynamic stability）（5）负荷建模（load modeling ）（6）电压稳定（voltage stability）（7）传送能⼒（transfer capability）（8）甩负荷（load rejection ）（9）交直流输电（ac and dc transmission）（10）柔性电⼒系统技术（FACTS technology, Flexible AC Transmission Systems）（11）次同步谐振（sub-synchronous resonance）（12）损耗评价（loss evaluation ）（13）继电保护（relay protection）（14）串联及并联补偿（series and shunt compensation）（15）静⽌⽆功负荷器（SVC application ）（16）互连运⾏（interconnected operations）（17）低频振荡计算（low frequency oscillations ）（18）内过电压，潜供电流及恢复电压计算（19 ）单相、三相重合闸的应⽤对⼤容量汽轮发电机的影响及其计算——————————————————————————————————————————————在不久的将来可能会推出⼀本关于PSSE的学习资料的书籍，包含基本理论，基本操作及算例分析等，以上内容为第⼀章中的部分内容。
电力系统稳定器pss的设计与仿真论文
目录摘要 (I)ABSTRACT.................................................. I I 1 绪论.. (1)1.1 课题的意义 (1)1.2 电力系统稳定 (3)1.2.1 电力系统稳定性的分类 (3)1.2.2 提高电力系统稳定的措施 (4)1.2.3 励磁系统对电力系统稳定的影响 (5)1.3 MATLAB的简介 (6)1.4 本论文的主要工作 (7)2 同步发动机方程 (8)2.1 同步发动机的电压方程 (8)2.2 同步发电机的磁链方程 (9)2.3 同步发电机的电磁功率方程 (13)2.3.1 隐级式发电机的电磁功率方程 (13)2.3.2 凸极式发电机的电磁功率方程 (16)2.4 同步发电机的转子运动方程 (17)2.4.1 同步发电机的转子运动方程 (17)2.4.2 发电机转子运动方程的研究意义 (18)2.5 本章小结 (18)3 电力系统稳定器基本介绍 (19)3.1 电力系统稳定器简介 (19)3.2 电力系统弱阻尼产生原因 (20)3.3 低频振荡简介 (20)3.4 电力系统稳定器抑制低频振荡原理 (21)3.5 本章小结 (22)4 PSS的设计 (22)4.1 电力系统稳定器的设计原理 (23)4.1.1 PSS网络的设计 (23)4.1.2 汽轮机及其调节系统超前补偿网络的设计 (24)4.2 本章小结 (25)5 电力系统稳定器MATLAB仿真分析 (26)5.1 简单电力系统的建立 (26)5.2 模型运行仿真分析 (29)5.3 PSS作用分析 (32)5.4 本章小结 (32)6 主要结论和展望 (33)6.1 主要结论 (33)6.2 展望未来 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)附录A 外文文献原文 (36)附录B 外文文献翻译 (38)附录C 主要源程序 (41)摘要随着我国电力工业的迅速发展，电力系统规模日趋增大，电压等级进一步提高，装机容量和用电负荷不断增大，同时，风能,太阳能等一些新能源发电所占发电比重的增大，电力系统的稳定运行变得越来越突出。
电力系统模拟与分析软件的使用方法与技巧
电力系统模拟与分析软件的使用方法与技巧在今天的电力系统中，模拟与分析软件已经成为不可或缺的工具。
这些软件可以帮助工程师们进行电力系统的建模、仿真和分析，以确保电力系统的安全性、稳定性和可靠性。
本文将介绍一些常见的电力系统模拟与分析软件，并详细阐述其使用方法与技巧。
一、PSS/E（Power System Simulation for Engineering）PSS/E是一种功能强大的电力系统模拟与分析软件，用于分析稳态、动态、短路和暂态稳定性等问题。
下面将分别介绍其使用方法与技巧。
1. 使用方法：- 建模：在PSS/E中，首先需要建立电力系统的模型。
可以根据实际情况，添加发电机、负荷、变压器、线路等元件，并进行参数设置。
- 设定运行条件：设定电力系统的运行条件，包括平衡功率流、短路分析条件、稳定性分析条件等。
- 运行仿真：根据设定的运行条件，进行仿真运行，可得到仿真结果。
2. 技巧：- 仿真参数选择：合理选择仿真时间步长和仿真时间范围，以便观察最有意义的仿真结果。
- 结果分析：PSS/E提供了各种结果展示和分析工具，可以灵活选择所需的结果进行展示和分析。
例如，可以通过绘制曲线图、动画图等方式进行结果的可视化分析。
- 批处理功能：PSS/E还支持批处理功能，可以通过脚本文件或命令行模式运行多个仿真实例，提高仿真效率。
二、ETAP（Electrical Transient Analyzer Program）ETAP是一种集成的电力系统设计、模拟和分析软件。
在大型电力系统的设计和建模方面具有广泛的应用。
以下是其使用方法与技巧。
1. 使用方法：- 数据建模：在ETAP中，通过数据建模功能可以逐步建立电力系统的模型。
可以根据实际情况添加各种元件，包括发电机、负荷、变电站等，并进行参数设置。
- 运行仿真：设置电力系统的运行条件，包括平衡功率流、电气短路、暂态稳定性等，然后进行仿真运行，得到仿真结果。
2. 技巧：- 模型检测：ETAP提供了丰富的模型检测功能，可以通过模型检测功能来验证建模的正确性，以提高模拟结果的准确性。
基于PSSE环境的自定义建模研究资料
Abstract
With the increasing development of the grid network, power grid for power system analysis simulation software requirements are also rising. Power system simulation has become an important tool for research on Power Grid. Simulation of a single national grid simulation software can not meet the needs of the actual research,The electromechanical transient simulation tools currently used in domestic is mainly Chinese version of BPA and PSASP .But as the network becomes more and more complex, they both in use there are certain limitations. PSS/E is a USA Power Technologies Inc（PTI）the development of a comprehensive software, for international use is very wide. The scale of PSS/E is very large,very large scale system to calculate. PSS/E also comes with a custom function model, users can directly participate in interactive computing process control, at the same time, PSS/E also encourages users to achieve in their own program module can not meet the research needs through their own written subroutine. This paper focuses on the PSS/E power flow calculation, transient analysis, dynamic power flow calculation model and calculation simple and known, through comparative analysis of the results, to verify the practicality of the power simulation software PSS/E.
基于PSSE的电力系统仿真计算及分析综述
；
；
带入①式，并将有功、无功功率分列：
(2-2)（2） 变量的分类
由公式(2-2)可知，对于n个节点的网络，共有2n个功率方程，除了 外，共有12个变量。分别为：
扰动变量： ；
控制变量： ；
因变量：
当系统有n个节点时，上述三个变量各有2n个，总共有6n个变量。为了方便求解，给定（n-1）对控制变量 ，留下一对 待定；给定一对 ，求剩下的（n-1）对状态变量 。这样，就可以从2n个方程式中求解2n个未知变量了。
电力系统潮流计算是电力系统运行和规划的基础，对整个电力网络的运行有很大的帮助,比如在电网规划时，可通过潮流计算，设计出无功功率的补偿点、选择合适的补偿方案以达到电网的运行条件；在系统进行检修时，通过潮流计算得知电厂中发电机组的启停情况以及如何分配有功、无功；同时，还可以为预想事故、设备退出等情况作出理想的调整方案[5,9,12]。
第二章 电力系统潮流计算方法介绍
2.1电力系统潮流计算的基本介绍
1956年，Ward等人将电子计算机运用在了电力系统潮流计算中。最初的潮流计算方法是基于导纳的高斯—赛德尔法，随后发展成为了基于阻抗的高斯—赛德尔法。1961年Van Ness等人提出了牛顿法，并随之出现了许多基于该方法的改进方法。80年代Sun DI提出了最优潮流牛顿法，该方法与解耦技术结合，形成了解耦型最优潮流牛顿算法[2,3]。
Power flow calculation of power systems andanalysis ofits results based on PSS/E
Abstract
Power flow calculation is one of the important means to study power system. Through the power flow calculation, we can calculate the voltage of each node and the power distribution, so that we can check whether the voltage of nodes and current distribution satisfy demand or not. At the meantime, we can analyse the reasonable distribution of power flow. In addition, under the normal maintenance and the special operation mode, we can also through power flow calculation to know that the start-up mode of power plants, so we can make good preparations for contingency and the dropping out of equipments.
电力系统仿真软件 PSS-E的直流系统模型及其仿真研究
电力系统仿真软件PSS/E的直流系统模型及其仿真研究黄莹，徐政，贺辉(浙江大学电机系，浙江省杭州市310027)HVDC MODELS OF PSS/E AND THEIR APPLICABILITY IN SIMULATIONSHUA NG Ying，XU Zheng，HE Hui(Dept. of Electrical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang Province，China) ABS TRACT: The basic principle of dynamic simulation by power system simulation software PSS/E is presented in brief. The HVDC models in PSS/E can be divided into two kinds, in one kind the inductive transient processes in DC trans mission line and the dynamic characteristics of the high frequency DC controller are considered, and in the other kind the above mentioned processes and characteristics are not considered. The effectiveness and adaptability of these DC models are analyzed. Finally, the pseudo steady-state HVDC dynamic model CDC4 is studied in detail and is used to simulate the testing system. The simulation results show that the DC model of PSS/E can meet the need of the simulation of large scale A C/DC power systems, so it is available to apply PSS/E to the transient stability analysis of practical large scale A D/DC power system.KEY WORDS: PSS/E；HVDC model；Pseudo steady-state HVDC dynamic model；HVDC dynamic characteristics；Power system摘要：简要介绍了电力系统仿真软件(PSS/E)动态仿真的基本原理。
电力系统仿真软件介绍
BPA 9 Bonneville Power Administration，简称BPA 9 美国联邦政府能源部下属邦纳维尓电力局 （BPA）计算方法开发组
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1 电力系统仿真软件概述
1.1 主要的电力系统仿真软件****
EMTP 9 电磁暂态程序 9 Electromagnetic Transients Program，EMTP 9 在美国邦纳维尔电力局（BPA）编制的电磁暂 态程序（EMTP）基础上，由W.Sxott Meyer 等 进一步开发完善 9 ATP-EMTP （The Alternative Transients Program，ATP）电磁暂态分析程序广泛使用 的一个版本
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3 PSCAD/EMTDC介绍
3.2 PSCAD/EMTDC的主程序结构
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3 PSCAD/EMTDC介绍
3.3 PSCAD/EMTDC的功能* 电力系统时域和频域计算，典型应用是计算电力
系统受扰动或参数变化时，电气量随时间的变化 可用于HVDC、VSC-HVDC、FACTS控制器设
计、谐波分析、电力电子领域等的仿真计算 具体的研究为以下几方面
基于Proteus的无刷电机系统仿真研究
基于Proteus的无刷电机系统仿真研究作者：王伟石欢欢刘海强时洋洋来源：《电子技术与软件工程》2017年第16期摘要本文介绍了无刷直流电机（Brushless DC Motor，BLDCM）的工作原理，分析了其换相逻辑，对电机系统在Proteus环境下进行了建模和调试，在此基础上对电机开环系统的工作性能进行了仿真和分析，并着重设计和实现了基于Arduino单片机的转速闭环系统。
通过仿真结果，验证了该电机具有良好性能，控制系统设计合理，具有可行性。
【关键词】无刷直流电机 Proteus PID算法目前，工业上常用的电力拖动系统包括同步电动机、异步电动机、有刷直流电动机、无刷直流电动机等，其中交流机占主导地位，特别是异步电动机。
但在有些领域上，异步电动机暴露了其自身功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差等缺点。
因此在调速性能要求较高的大型设备如乳钢机，都采用有刷直流电动机拖动，但其存在着直流换向问题，结构复杂且不方便维护维修。
近年来无刷直流电动机及其控制技术发展迅猛，有效地解决了有刷直流电机的主要缺陷。
无刷直流电动机取消了普通直流电电机的滑环、碳刷结构，绕组多采用三相星形接法，转子为永磁体，并具有检测转子位置的霍尔传感器。
电机具有直流电动机的所有优点，并具有体积小、重量轻、出力大、结构简单、响应快、启动转矩大、转矩恒定等诸多优点。
因此，BLDCM以其卓越性能，在越来越多的拖动和伺服控制场合替代现有的直流调速电机、变频电机、以及异步电机等，成为性价比最高的选择。
Proteus是英国Labbcenter公司开发的电路分析与仿真软件，可以分析各种模拟器件和集成电路，具有模拟电路、数字电路仿真、单片机及外围电路仿真功能。
1 BLDCM工作原理无刷直流电动机作为一种典型机电一体化产品，由电机本体、逆变电路、控制器、及位置传感器组成的电动机系统。
控制器通过对位置传感器检测出的转子磁极位置信号进行逻辑整合后可以得到逆变电路各功率开关管相应的触发信号，从而使电源功率按逻辑分配给各相定子绕组，电机产生顺向电磁转矩。
基于PSSE和PSCADEMTDC联合仿真的交直流系统混合仿真研究
第37卷第3期电力科学与工程V ol. 37, No. 3 2021年3月Electric Power Science and Engineering Mar., 2021 doi: 10.3969/j.ISSN.1672-0792.2021.03.005基于PSS/E和PSCAD/EMTDC联合仿真的交直流系统混合仿真研究陈凌云，程改红，康义（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北武汉430071）摘要：机电—电磁联合仿真技术兼顾机电暂态仿真和电磁暂态仿真二者优点，可应用于交直流输电系统仿真研究中，基于PSS/E与PSCAD/EMTDC联合仿真技术，对南方电网进行直流系统电磁暂态建模及交流系统机电暂态建模，并进行实例仿真研究，通过不同仿真工具的仿真曲线对比分析，说明机电—电磁混合仿真技术的优越性。
研究结果表明，机电—电磁混合仿真与机电暂态仿真整体上系统响应趋势近似，在故障期间及故障恢复初期直流响应特性上还存在一定的差异性，机电—电磁联合仿真技术能更精确地体现多次换相失败及换相失败后直流系统恢复的过程，对交直流输电系统仿真研究具有较强的适用性。
关键词：PSS/E；PSCAD/EMTDC；交直流系统；混合仿真；机电暂态；电磁暂态中图分类号：TM721 文献标识码：B 文章编号：1672-0792(2021)03-0030-09Hybrid Simulation Research on AC/DC System Based on PSS/Eand PSCAD/EMTDC Co-simulationCHEN Lingyun, CHENG Gaihong, KANG Yi(Consulting Group, Central Southern China Electric Power Design Institute Co., Ltd.,Wuhan 430071, China)Abstract:Electromechanical and electromagnetic hybrid simulation technology takes into account the advantages of electromechanical transient simulation and electromagnetic transient simulation, and can be applied to AC/DC transmission system simulation research. In this paper, based on simulation platform of PSS/E and PSCAD/EMTDC, electromagnetic transient model of HVDC system and electromechanical transient model of AC system for China Southern Power Grid are established, and simulation analysis is carried out. Through the comparative analysis curves of different simulation tools are given, the advantages of electromechanical-electromagnetic hybrid simulation technology are illustrated by contrast收稿日期：2020-10-12基金项目：中国能源建设集团规划设计有限公司科技项目（GSKJ2-X05-2019）作者简介：陈凌云（1978—），女，高级工程师，研究方向为电力系统规划；程改红（1977—），女，高级工程师，研究方向为电力系统规划；康义（1970—），男，正高级工程师，研究方向为电力系统规划。
PSSE机电动态仿真软件介绍
2009-5-18
PSS/E主要功能
PSS/E（Power System Simulator for Engineering）是由美国电力技术公司（Power Technologies. Inc.）于1976年推出的商业化电
力系统仿真软件
主要功能： 潮流计算（Load Flow） 动态仿真（Dynamic Simulation） 故障分析（Fault Analysis） 小扰动稳定性分析（Linear Analysis） 网络等值 （Equivalents） 优化潮流（OPF）
I 母线代码（1~999997） NAME 分配给母线“I”的字母标识符。这个名字可
以由12个字母组成，须加单引号引用。NAME可以 包含空格，大写字母，数字和特殊字符的任何组 合，但开头字符不能是减号。默认的NAME是十二 个空格。 BASKV 母线基数电压，以千伏输入。母线基数电 压默认为0。
SBASE=系统基准MVA，缺省值为100。
两行相关标题
每一行最多可有60个字符，从1到60。用来存放标题 或说明性文字。
2009-5-18
PSS/E机电动态仿真软件概述
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母线数据
I, ‘NAME’, BASKV, IDE, GL, BL, AREA, ZONE, VM, VA, OWNER
AREA
区域代码（根据电流大小等级从1到最大区域代码： 见表1-1）。区域代码默认值为1。
2009-5-18
ZONE 存储区代码（根据电流大小等级从1到存储区最大代 码：见表1-1）。存储区代码默认值为1。
VM 母线电压量值，以pu输入。VM的默认值是1.0
基于PSSE的电力系统仿真计算及分析
首先，对控制量的约束条件是：
(2-3)
其次，点的分类
在计算之前，对节点进行分类：
节点:这类节点给定的是节点功率( , ),待求量是节点电压向量( , )。属于这一类节点的有按有功、无功功率发电的发电厂和没有其他电源的变压所母线[5,7,9,10]。
1.3 本文主要工作
绪论部分，阐述电力系统潮流计算的意义及国内外研究现状。正文部分对电力系统潮流计算相关知识进行介绍，以及如何使用仿真软件PSS/E进行仿真时的数据卡填写及操作步骤，并对一个简单的例子进行运算。重点是用软件PSS/E对IEEE39节点系统进行仿真，并在此基础上结合已学知识研究各种条件对系统电压的影响，最终得到结论。
Finally through the simulation, the experimental conclusion is as follows: By adjusting the power system reactive power can improve system node voltage; I get the relationship between the load of active power and the change of the system voltage phase angle; I get the relationship between ratio and voltage, and the connection between different coal consumption rate of generator and load. Specific see the text.
在一个系统中， 节点是大量的， 节点是少量的，平衡节点是必不可少的。
探析电力系统高级仿真软件PSS／E的消化与应用
探析电力系统高级仿真软件PSS/E的消化与应用摘要：本文对电力系统高级仿真软件PSS/E的消化与应用进行了分析，并对潮流绘图输出的解决方案进行了探讨，并对其使用技巧进行了说明，以促使PSS/E软件在电力系统中的有效运用。
关键词：电力系统；潮流绘图；数据转换；PSS/EPSS/ E软件的使用非常广泛。
其作为一种基本的工具，能够对电力系统的运行、规划及决策进行指导。
为此，就需要通过不断的实践和分析，进一步掌握PSS/ E软件的使用技巧和方法，才能确保其结果的正确性。
此时可先借助原有的软件，通过两者的对比，进一步增强PSS/ E软件的应用效果。
一、电力系统暂态仿真及PSS/E软件的特点（一）电力系统暂态仿真在大干扰下，对电力系统的稳定性进行分析，就是在大干扰的情况下，对系统中各发电机维持同步运行的能力进行分析，一般被定义为电力系的暂态分析。
而暂态仿真的实施，就是在预设仿真条件下，对系统的响应做出确定，以促使对系统暂态稳定性的研究和探讨。
此外，可以将电力系统暂态分析归结为微分-代数方程组的初值所涉及的诸多问题。
PSS/E在每个仿真步长中，会对状态变量的微分进行求解，然后利用每个状态变量前一刻的数值及步长中的微分，在欧拉算法中对时刻的实际值进行求解。
由此一来，直至仿真时间为止，仿真都会不断地进行循环。
一般来说，需要对仿真软件模型库进行调用，来促使相应系统模型的建立。
不过，因为新模型、新元件的引入，要满足系统仿真的要求，仅靠PSS/E 原有的模型库是达不到良好效果的。
所以，不断开发的PSS/E已经逐步拥有了自定义功能，且在暂态仿真中占据着重要的作用。
PSS/ E暂态仿真的流程如图1。
图1 PSS/ E暂态仿真的流程（二）PSS/E软件的特点PSS/E软件是由美国电力技术公司开发的一种商业软件，主要在电力系统仿真与计算中进行运用。
目前，PSS /E软件的开发和应用已经受到了人们的进一步关注，而与同类软件相比，PSS/E软件的功能特点非常的独特。
PSSE 程序 说明书
引言PTI公司的电力系统仿真软件PSS/E是一个用来研究电力传输系统和发电机的稳态和动态功能的程序包。
PSS/E能处理潮流计算、故障分析（包括平衡的和不平衡的）、网络等值和动态仿真等问题。
PSS/E由于其高度模块化的结构使得它能完成很多的功能，同时它还鼓励工程人员在标准的计算程序不能满足要求时可以引入自己的子程序来解决特定的问题。
但PSS/E并不是专门用来解决一些特殊的问题的。
相反，它是一个非常优化的数据结构与一系列完善的计算工具的结合体。
用户可以交互地直接利用这些计算工具。
按照一定的顺序将这些工具组合起来，工程人员可以处理围绕“潮流和稳定”这个主题变化的一系列问题。
PSS/E设计的前提是工程人员能通过计算工具对自己的应用程序保持最直接的控制从而来获得最大的好处。
因此，PSS/E的交互式结构使得用户可以在继续下一步计算之前可以先检查这一步的计算结果。
这可以帮助工程人员理解这些工具的工程能力而不必熟练掌握这些计算的数学模型。
在PSS/E中，一些标准算例的执行，例如潮流计算和基本暂态分析等，都不需要专业的编程水平。
然而，一个能将对问题的描述转换成FORTRAN语言的工程人员将会发现，他可以在PSS/E 中为任何系统建立必要的设备模型和输入数据并计算系统的动态功能。
PSS/E在计算节点、分支、发电机和其他系统元件方面的标准最大计算能力在所有的计算模块当中都是一样的，如表i.1所示。
PSS/E和它的辅助程序都有一套手册。
你的安装可能没有包括下面这些文档，这主要由你的PSS/E版本是否有这个选项决定的。
《PSS/E程序操作手册》是一个关于PSS/E操作程序的指南。
这些操作程序在支持PSS/E的各种各样的机器上都是一样的。
《PSS/E程序应用指南》讨论了如何在工程上用PSS/E考虑描述问题及结果。
这两本手册从不同的角度来说明了PSS/E的使用，它们是互为补充的。
用户应该要熟悉它们。
对于那些机器比较特殊的用户使用，例如PSS/E中PTI公司提供一些用户程序的安装指南和使用文档，它们都包含在那些基于各种不同主机的使用手册上（例如《PSS/E在VAX/ALPHA开放VMS系统上的使用手册》）。
基于PSSE用户自定义的交直流混联电网控制系统建模研究
基于PSS/E用户自定义的交直流混联电网控制系统建模研究由于受端交流电网的直流落点密集,受电容量大,多馈入交直流混联电网在大扰动下的电压稳定问题格外突出。
同时,电网的规划与运行也发生了翻天覆地的变化,包括接入设备元件的种类、数量、位置、控制策略等在不断变化且日益复杂。
为此,在交直流混联环境下,必须全面考察交直流系统间相互作用下的动态无功特性,深入暂态电压稳定问题的工作机理,有的放矢地制定相关提升策略,确保电网的安全稳定运行。
其中,改善和优化电力系统元件及其控制保护设备的动态响应特性,是提升电网暂态电压稳定性的一种解决思路,这将对仿真模型的透明度及可操作性提出了更高的要求。
围绕上述问题,本文先基于电磁暂态仿真平台PSCAD/EMTDC,剖析了交直流混联电网的无功环境组成,研究源、网、荷与直流系统间的无功动态特性相互影响,筛选出源、网、荷中无功可控的关键对象,分析其对交直流混联电网暂态电压稳定性的作用及贡献,进而探索其电压-无功控制特性优化思路。
然后,从PSS/E 的仿真运行机制、自定义对象、模型分类、实现方式、环境配置、建模流程和协调调用模型等方面,深入挖掘机电暂态仿真软件PSS/E的用户自定义功能,全面掌握其自定义建模方法,为大规模交直流混联电网分析工作中元件模型透明化和可操作化的实现,提供了行之有效的实现途径,同时也为电网技术的总结和运行经验的传承提供了载体。
最后,以发电机、SVC为控制系统优化建模对象,分析其现有电压-无功控制策略的局限性,结合交直流混联电网的运行状态,探讨突破元件感受极限的控制优化方案,提出了考虑近端负荷母线运行状态的SVC无功控制方法,与基于WAMS信息的发电机电压-无功控制策略,并通过PSS/E用户自定义功能,成功实现并验证了源、网元素的控制系统优化方案,对受端电网电压稳定性提升策略研究有一定的指导意义。
电力系统稳定器PSS4B模型的研究与实现
电力系统稳定器PSS4B模型的研究与实现华光辉，赫卫国，赵大伟，汪春，张新龙 (国网电力科学研究院，南京210003) 摘要：本文详细介绍了电力系统稳定器PSS4B模型、优点、参数整定以及在励磁调节器上的实现方法，以期促进电力系统稳定器技术的发展，为我国坚强智能电网建设提供更好的技术支撑。
关键词：PSS4B模型；励磁调节器；坚强智能电网0 引言由于电力系统规模的不断扩大和新技术的陆续应用，特别是普遍使用可控硅整流方式的快速励磁系统，使得励磁系统的增益变大，时间常数大为减小，降低了系统的阻尼，电气联系较弱的电网甚至出现负阻尼，导致系统出现频率很低(0.05〜2.5 Hz)的自发性系统振荡，严重威胁着系统的稳定。
自上世纪70年代以来，美国、日本及欧洲等国家和地区电力系统在运行中均发生输电线路低频功率振荡的事故，振荡严重时破坏互联系统之间的并列运行，造成联络线跳闸引发大面积停电。
近十多年来，我国各大电网也相继发生了联络线低频振荡的现象。
低频振荡的产生是因为系统阻尼的减小，那么抑制低频振荡的手段，一是减小负阻尼，二是增加正阻尼。
减小负阻尼的措施有：采用动态增益衰减减小负阻尼，检出低频振荡电压并加以抑制，复根补偿等。
增加正阻尼的措施有：采用电力系统稳定器(Power System Stabilizer, PSS)，最优励磁控制，静止补偿器，直流输电控制。
其中PSS 采用有功，转速或频率中的一个或两个信号作为附加反馈控制，在增加正阻尼的同时，不降低励磁系统电压环的增益，不影响励磁系统的暂态性能，容易实现，效果良好，在国内外得到了广泛的应用[1]。
电力系统稳定器是科学技术上的一项突破，对于世界上各国大型电力系统的运行，产生了重大的影响，在研究方法上也给予人们重要的启示。
它的出现不是完全依靠理论及数学方法构造或设计出来的，而是在人们长期的工程实践中，根据对于物理过程的深刻理解，结合控制理论及电子技术发展起来的。
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图 5 直流换流器低电压电流限制
Fig. 5 Voltage-dependent current-order limit for DC converters
（2）CDC4 故障运行时直流的闭锁和旁通 1）闭锁 整流侧交流电压低于设定的闭锁电压时整流 侧和逆变侧都闭锁。整流侧保持闭锁不少于规定 的闭锁时间后，当整流侧交流电压高于设定的闭 锁解除电压时重新启动。 2）旁通 采用旁通来模拟换相失败，当逆变侧直流电压 低于设定的旁通电压时，逆变侧旁通，整流侧继续 保持设定的直流电流。逆变侧保持旁通不少于规定 的旁通时间后，当逆变侧交流电压高于设定的旁通 解除电压时逆变侧重新建立起直流电压。 3）重启动 闭锁或旁通发生后直流重新启动，直流电压、 电流设定值按照一定的限制速度上升，同时 VDCOL 环节还限制整流侧和逆变侧电流设定值。 3.3 考虑直流动态特性的直流模型 PSS/E 中的直流模型（如 CASEA1、CDCRL、 CDCAB1）采用比交流系统小的仿真步长来模拟 高频控制和直流线路的电感动态特性。 CDCAB1 直流模型如图 6 所示，包括换流器、 换流变压器、直流线路和 HVDC 控制系统。换流 器采用准稳态模型。控制系统具有直流系统的一 般控制：主控制（Master Control，MC）、电流控 制放大器（Current Control Amplifier，CCA）、触 发角控制（Converter Firing Control，CFC）、最大 触发角部分（逆变侧 Alpha-Max Segment，αmax ）、 电压控制（逆变侧 Voltage Control，VC），还包括
1）模式转换 MDC 开关 当逆变侧直流电压低于给定功率模式下的最 低逆变侧直流电压时，直流控制由定功率模式转 换为定电流模式；反之则经过一定的延迟时间由 定电流模式转换为定功率模式。 2）功率调制控制信号 ∆P PSS/E 中设有多个直流调制辅助信号模型（如 HVDCAU、PAUX1、PAUX2、SQBAUX 等），用 户 可 将 辅 助 信 号 加 入 到 直 流 模 型 中 。 PAUX1 、 SQBAUX 模型基于频率偏差提供调制信号；PAUX2 模型基于角度偏差进行调制；HVDCAU 模型允许 基于支路电流或潮流、两母线间频率偏差、单个 母线电压或频率的输入信号进行调制。图 4 为 HVDCAU 调制信号模型。图中，Sin、Sin,0 均为输 入信号；K、A、B、C、D、E、F 为传递函数参数。
PSS/E 动态仿真基本流程如图 1 所示。PSS/E 主程序包括数据输入输出、数值积分和网络求解。 元件的微分方程包含在模型库子程序中，每个子 程序用来计算该元件的时间导数。PSS/E 直接调用
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Power System Technology
Vol. 28 No. 5
其自带的动态模型（如发电机、励磁机、调速机 等模型）。PSS/E 的其他模型（如直流模型）由连 接子程序 CONEC 和 CONET 调入主程序中。
（Pseudo Steady-State HVDC Dynamic Model）[4]使 用与潮流计算相似的稳态换流器方程来计算有功
和无功功率，但变压器抽头保持不变。这类模型
也可归类为响应模型（Response Model、Functional Model、Performance Model）[5,6]。
3）低压限流环节 VDCOL 当一侧换流器电压降低超过一定幅度（如超
过 30%）时，另一侧换流器对无功功率的需求就 会增加，而交流电压的降低又减少了电容器和滤
波器的无功功率供给，这样就对交流系统恢复带
来不利影响；同时低电压下更容易发生换相失败
和电压不稳定。因此，采用低压限流环节
（Voltage-Dependent Current-Order Limit，VDCOL） 来减小低电压时的直流电流。
ABSTRACT: The basic principle of dynamic simulation by power system simulation software PSS/E is presented in brief. The HVDC models in PSS/E can be divided into two kinds, in one kind the inductive transient processes in DC transmission line and the dynamic characteristics of the high frequency DC controller are considered, and in the other kind the above mentioned processes and characteristics are not considered. The effectiveness and adaptability of these DC models are analyzed. Finally, the pseudo steady-state HVDC dynamic model CDC4 is studied in detail and is used to simulate the testing system. The simulation results show that the DC model of PSS/E can meet the need of the simulation of large scale AC/DC power systems, so it is available to apply PSS/E to the transient stability analysis of practical large scale AD/DC power system.
模型。
3.2 不考虑直流线路动态特性的直流模型 直流控制系统的直流电流、电压的变化相对
于 PSS/E 的仿真步长（缺省步长为 1/2 个工频周波） 是非常快速的，因此 PSS/E 中的一部分直流系统 模型（如 CDC4、CDC6、CDC6A 等）不考虑直流 线路内部的暂态过程。这些准稳态直流动态模型
第 28 卷 第 5 期
电网技术
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CDC4 中的 VDCOL 的电压–电流特性如图 5 所示。图中，IC0 为正常运行最小电流，IRSCUR 为闭 锁后重启最小直流电流。
Idc/A
(V3,IC3)
VDCOL (V2,IC2)
正常运行允许范围
(V1,IC1) IC0
重启动范围
IRSCUR
0
Udc/kV
2 PSS/E 动态仿真基本原理简介
PSS/E 程序的动态仿真就是通常所指的机电暂 态仿真，它没有电磁暂态仿真的功能，动态仿真 缺省计算步长为 0.01s（系统频率为 50Hz），2002 年推出的 PSS/E 第 28 版中已包含了多种直流输电 系统模型，最大仿真规模达到 50000 条母线、12000 台发电机、50 条两端直流输电线路和 20 条多端直 流输电线路，因此 PSS/E 适合于全国联网后的暂 态稳定性分析。
PSS/E 采用最新的计算机技术和数值计算方 法，提供与电力系统技术发展同步的元件模型， 如传统和新型高压直流（HVDC）模型、灵活交流 输电系统（FACTS）模型等，并提供用户可自定 义的模型和用户可编程的计算过程等功能[1]。与同 类软件相比，PSS/E 有如下几个特点：①输入数据 方式及与其他程序数据文件共享的方便性；②程 序缺省模型包括发电机模型、励磁系统模型、调 速器模型、HVDC 模型、FACTS 模型、负荷模型 等的完整性；③用户自定义模型功能和程序接口 功能；④用户自定义计算顺序与用户自定义计算 功能；⑤分析计算功能的多样性；⑥计算方法的 透明性与文档的完整性；⑦国际交流的方便性。
PSS/E 主程序
模型连接子程序
模型库
动态仿真数据组
图 1 PSS/E 动态仿真基本流程 Fig. 1 Basic program structure of PSS/E
dynamic simulation
3 PSS/E 的直流模型
3.1 PSS/E 直流模型分类 直流系统模型包括换流器模型、直流输电线
黄 莹，徐 政，贺 辉
（浙江大学电机系，浙江省 杭州市 310027）
HVDC MODELS OF PSS/E AND THEIR APPLICABILITY IN SIMULATIONS
HUANG Ying，XU Zheng，HE Hui （Dept. of Electrical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang Province，China）
Sin,0
_ Sin + Σ
最大限值 最小限值
Ks 1 + sT1
A + sT1 1 + sT3
B + sT4 1 + sT5
s 2 + sC + D s 2 + sE + F
最大限值 最小限值
直流辅助 调制信号
图 4 直流调制信号模型 HVDCAU Fig. 4 DC line auxiliary signal model HVDCAU
I
V VDCOL
图 2 整流侧定电流控制
Constant current control of rectifier
Iorder
Rcomp
Vset _ Σ+Vorder
图 3 逆变侧定电压控制 Fig. 3 Constant voltage control of inverter
图 2、图 3 中， Pset、Iset、Vset 分别为功率、电 流、电压设定值， Iset＝Pset /Vset ； ∆P 、Vorder、Iorder 分别为直流功率调制信号、电压整定值、电流整 定值； Vdcm 为直流线路上维持电压恒定点处的直 流电压； Rcomp 为电压恒定点到逆变侧之间的线路 电阻，一般为直流线路电阻 Rdc （维持整流侧电压 恒定）。其余变量的说明如下：