基于PowerWorldSimulator的汉中电网建模与仿真

基于PowerWorldSimulator的汉中电⽹建模与仿真
基于Power World Simulator的汉中电⽹建模与仿真
⽥银刚
【摘要】：了解可视化电⼒系统设计的基本思想及发展情况，介绍了Power world Simulator的基本功能和使⽤⽅法，以汉中电⽹的简化模型为例,搭建可视化电⽹模型，实现单机版的可视化电⼒系统设计；根据汉中电⽹的模型完成了系统参数的设置，并进⾏系统潮流计算的可视化分析，对电⽹的各种故障进⾏系统潮流的可视化的运⾏分析。

通过汉中电⽹实例的分析及运⾏，验证了该软件的合理性与有效性。

【关键字】：Power world Simulator、建模，仿真，潮流计算、汉中电⽹、可视化、短路故障
[abstracts]: Power world Simulator 13 version of the basic functions to simplify the model grid Han zhong framework through Power world Simulator 13, visualization grid model, to achieve a single version of the visual design of the power system, according to the grid Han zhong model completion of the set of system parameters for the calculation of flow visualization, and the failure to carry out a variety of Power Flow visualization analysis of the operation.
[Key word ]: Power world Simulator, a computer calculation of the trend, Han zhong grid, visualization, short-circuit fault
⽬录
1 Power world simulator的软件介绍 (2)
1.1电⼒系统可视化技术 (2)
1.2Power World软件介绍 (3)
1.3 电⼒系统建模 (4)
1.3.1电⼒系统单线图 (4)
1.3.2仿真环境和参数设置 (7)
1.4软件主要功能模块 (8)
1.4.1潮流计算(PowerFlow) (8)
1.4.2故障分析(Fault Analysis) (9)
1.4.3电压稳定性分析(V oltage Stability) (10)
1.4.4最优潮流(OPF/SCOPF) (10)
1.4.5事故分析(Contingency Analysis) (11)
1.4.6线性分析(Linear Analysis) (11)
1.4.7可⽤传输容量分析(A TC) (12)
2。

计算机潮流计算 (13)
2.1潮流计算问题简述 (13)
2.1.1潮流计算的发展史 (13)
2.1.2潮流计算的发展趋势 (14)
2.1.3潮流计算的意义 (14)
2.2潮流计算问题的数学模型特点 (15)
2.2.1电⼒⽹络⽅程 (15)
2.2.2节点电压⽅程 (15)
2.3 潮流计算⽅法的分析 (16)
2.3.1 潮流计算⽅程和约束条件 (16)
2.3.2 节电分类 (17)
2.4 计算机潮流计算的⽅法 (18)
2.4.1迭代法 (18)
2.4.2 ⾼斯-塞德尔迭代法 (18)
2.4.3 ⽜顿-拉夫逊法 (19)
3．汉中电⽹建模与分析 (25)
3.1汉中电⽹现状分析 (25)
3.2汉中电⽹电⼒系统现状 (25)
3.3汉中电⽹的电源建设 (26)
3.4 汉中地区电⽹电⼒平衡 (26)
3.5汉中电⽹存在主要问题 (28)
3.5.1解决汉中电⽹紧张问题 (29)
3.5.2解决汉中电⽹可靠性弱与稳定性弱问题 (30)
3.6 参数的设置 (30)
3.6.1变压器参数的设置 (30)
3.6.2 线路参数的设置 (38)
3.7 电⽹的运⾏与分析 (42)
3.7.1 潮流运⾏ (42)
2）潮流运⾏图分析 (44)
3.7.2 潮流列表 (44)
3.7.2 功率潮流列表图 (44)
3.7.3 潮流故障分析 (44)
3.7.4 QV曲线分析图 (46)
英⽂资料 (53)
中⽂翻译 (53)
引⾔
长期以来，在⾼等院校和电⼒系统相关部门中都开发了⼀批完善、可靠的分析计算软件，但这些软件⼤多是基于⽂本操作界⾯，需按⼀定的⽂本格式进⾏数据的输⼊输出，当系统达到⼀定规模时，这样做就变得复杂⽽且容易出错，计算结果也不直观。

随着计算机技术的不断发展，操作可视化是当前电⼒系统计算分析软件的发展趋势和追求⽬标。

迄今为⽌,国际上已有不少学者开展了将计算机图形引⼊电⼒系统潮流计算软件的⼯作。

可视化电⼒系统是⽬前电⽹的研究⽅向之⼀，是今后电⼒系统的潮流管理、⽹络控制、电⼒市场等的发展⽅向。

它使程序的使⽤变得简单、直观，其⾯向对象的技术使程序代码易于开发、管理、扩充和移植，是今后电⼒系统分析、仿真程序的发展趋势。

美国伊利诺伊⼤学电⽓及计算机⼯程学院的开发的 PowerWorld Simulator电⼒系统仿真可视
化软件可直观形象地显⽰电⼒系统的运⾏情况．⽤户可以建⽴、更改各种电⼒系统模型及参数，在仿真器中进⾏各种操作，从⽽对模型进⾏潮流分析、故障分析及经济运⾏分析等．阐述仿真器强⼤的功能和操作简易的特点，并与其他仿真软件进⾏⽐较，通过在PowerWodd Simulator中实现仿真算例，分析⽐较仿真结果，证明了PowerWodd Simulator的准确性，以及在电⼒系统⾏业的应⽤前景．PowerWorld Simulator强⼤的可视化仿真功能和简易的操作，使其成为电⼒⼯业界及学术界对系统进⾏
仿真的极佳⼯具．PowerWorld Simulator通过不断对潮流求解，实现对电⼒系统的动态模拟．应⽤PowerWorld Simulator电⼒系统可视化软件更能形象⽣动地理解电⼒系统的概念、运⾏、及控制等．随着计算机技术的不断发展，操作可视化将成为电⼒系统计算分析软件的发展趋势和追求⽬标，在电⼒系统和相关⾏业都将有很好的应⽤前景．
PowerWorld Simulator是⼀个⾯向对象的电⼒系统⼤型可视化分析和计算程序，其设计特点是⽤户界⾯友好以及优异的交互性能。

交互能⼒和可视化⽅法使它在胜任严谨的电⽹运⾏分析的同时，还可以⽤来向⾮专业⼈员阐明电⼒系统的运⾏原理和进⾏专业培训。

V11.0版的Power World PowerWorld Simulator集电⼒系统潮流计算、灵敏度分析、静态安全分析、短路电流计算、经济调度EDC/AGC，最优潮流OPF、⽆功优化，GIS 功能、电压稳定分析PV/QV、ATC计算、⽤户定制模块等多种庞⼤复杂功能于⼀体，并利⽤数据挖掘技术实现强⼤丰富的三维可视化显⽰技术。

使⽤⽅便、功能强⼤、可视化程度相当⾼。

ower PowerWorld Simulator提供了极为⽅便的模拟电⼒系统时间特性的⼯具。

同样它可以可视化地显⽰负荷、发电量和联络线功率随时间的变化，以及因此产⽣的系统运⾏状况的变化。

这项功能在解释例如电⽹扩建引起⽹络结构变化等问题上⼗分有⽤。

PowerWorld Simulator可视化分析程序还具有⼀体化的经济调度、联络线功率交换经济性分析、功率传输分配因⼦(PTDF)计算、短路计算和故障分析的强⼤功能，所有这⼀切都通过⼀个主界⾯来实现。

1 Power world simulator的软件介绍
1.1电⼒系统可视化技术
引⾔可视化技术是20世纪90年代初期随着计算机技术的发展⽽出现的⼀门新兴技术，它融合了计算机技术中的图形学、图像处理、数据管理、⽹络技术和⼈机界⾯等诸多分⽀。

利⽤计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显⽰，反应客观世界的本质和内在联系，从⽽有利于⼈们正确理解数据或过程的含义。

10多年来，可视化技术在很多领域如研究流体⼒学、⽓象预测与分析、⾼分⼦⽣物合成、医学图像虚拟再现取得了⼴泛的应⽤并获得了巨⼤成功，⽽科学可视化在电⼒系统中的应⽤仍处于研究和初步应⽤阶段。

90年代，电⼒系统市场化席卷全球。

这时的系统更加复杂，数据成倍增加,可视化的要求也愈加迫切。

这⽅⾯的研究⼯作⽐较突出并且⼴泛应⽤于实践的⾸推美国学者Thomas Jeffrey Over bye教授和Mark James Laufenberg博⼠，其研究课题组和掌管的Power World公司开展了电⼒系统可视化的系列研究⼯作，在其提出的电压等位线(contouring)显⽰技术的基础上，对节点数据（如：节点电压、电价、灵敏度、参与因⼦、振荡模态等）、线路数据（如：线路传输容量、线路负载率、线路功率分布因⼦等）、稳定域（如：电压稳定域、功⾓稳定域等）的算法和显⽰进⾏了可视化研究。

主要分两个⽅⾯：其⼀是侧重于⼤型复杂电⽹规划、运⾏和调度控制的⼯程应⽤，其⼆是针对电⽹技术培训、演⽰和教学。

国内这⽅⾯的研究还处于萌芽阶段，主要是将电⼒系统与地理信息系统有机地结合起来，在地理图上真实地显⽰电⼒系统的运⾏状态。

研究中利⽤传统的静态安全分析和故障排序⽅法，
实现静态安全分析数据的可视化和稳定运⾏域的可视化。

可视化研究只有在和所研究的领域有机融合后才能发挥其优势，⼤量的研究也证明了这⼀点，将系统数据不加处理⽽简单地利⽤图形显⽰的做法是低效的.电⼒系统可视化技术不是为了可视化⽽可视化，电⼒系统可视化基本原理在于：⼀幅⽣动逼真的画⾯可以表达很多数字才能表述的信息。

可视化软件的应⽤是为了将⼤量数字表述的信息⽤图形⽅式表达出来，⽽且更为重要的是：数字间的潜在联系也可能通过图形信息更清楚的体现，对计算所得到的海量数据进⾏数据挖掘和综合，发现其内部的本质联系以得到可准确反映系统状态的简洁指标，并以正确的⽅式予以可视化显⽰才是可视化技术在电⼒系统中应⽤的真正内涵。

⽆疑地，美国伊利诺斯(Illinois)⼤学学者Thomas Jeffrey Over bye 教授和Mark James Laufenberg博⼠开发的Power World⼤型电⼒系统可视化程序及其各种附加专业软件包以其庞⼤、灵活的功能和互动、细腻的三维可视化技术赢得了科研机构、电⽹规划以及调度和运⾏⼈员的格外亲睐。

这套软件已经应⽤到42个国家的300多个国家级电⼒公司的规划、运⾏、调度和培训。

1.2Power World软件介绍
Power World是⼀个⾯向对象的电⼒系统⼤型可视化分析和计算程序，其设计特点是⽤户界⾯友好以及优异的交互性能。

交互能⼒和可视化⽅法使它在胜任严谨的电⽹运⾏分析的同时，还可以⽤来向⾮专业⼈员阐明电⼒系统的运⾏原理和进⾏专业培训。

V11.0版的Power World集电⼒系统潮流计算、灵敏度分析、静态安全分析、短路电流计算、经济调度EDC/AGC，最优潮流OPF、⽆功优化，GIS功能、电压稳定分析PV/QV、ATC计算、⽤户定制模块等多种庞⼤复杂功能于⼀体，并利⽤数据挖掘技术实现强⼤丰富的三维可视化显⽰技术。

使⽤⽅便、功能强⼤、可视化程度相当⾼，Power World可视化程序确切地说是多个产品的集成。

它的核⼼是⼀个综合的、强⼤的潮流计算的软件，它可以有效地求解多达100,000个节点的⼤型复杂电⼒系统。

这使得Power World作为⼀个独⽴的潮流分析软件包⼗分有⽤。

与其他同类商业应⽤软件不同的是：Power World允许⽤户通过可缩放的彩⾊动画单线图来模拟⼀个系统。

⽤户可以运⽤可视化分析程序个性鲜明的⽰例（CASE）编辑器对模型任意进⾏修改直⾄满意。

在Power World可视化分析程序中，输电线路的投切、负荷调整、发电机的投退及其各种功能切换以及联络线的建⽴等等，这⼀切只需点击⿏标就可完成。

此外，图形和动画演⽰的⼴泛使⽤增加了⽤户对系统特性、存在的问题和限制条件的理解.并且知道如何采取补救措施。

Power World提供了极为⽅便的模拟电⼒系统时间特性的⼯具。

同样它可以可视化地显⽰负荷、发电量和联络线功率随时间的变化，以及因此产⽣的系统运⾏状况的变化。

这项功能在解释例如电⽹扩建引起⽹络结构变化等问题上⼗分有⽤。

Power World可视化分析程序还具有⼀体化的经济调度、联络线功率交换经济性分析、功率传输分配因⼦(PTDF)计算、短路计算和故障分析的强⼤功能，所有这⼀切都通过⼀个主界⾯来实现。

Power World可视化分析程序的上述特性被集成在⼀起，在软件安装完毕后即可领略到它的庞⼤功能。

帮助和查错⼯具。

Power World仿真器允许⽤户⽤⼏种不同的格式存储⼯程。

选择主菜中File 中的Save As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。

仿真器能以⼆进制格式（默认值），PTI版本V23～30所⽤的原始数据类型、IEEE通⽤格式和GEEPC等格式来存储⼯程。

编辑⾯板（Edit）包括⼀些⼯程编辑⼯具。

可剪切或复制单线图上的单个设备或原件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对⼀组元件进⾏相同的操作。

⽤插⼊⾯板（Insert）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)”等提供测量、标注和咨询信息的框件。

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它设备⽆关。

通过格式⾯板（Format）可改变字体、颜⾊、线型、图形放⼤⽐例及其原件所属层次等。

也可设定不同绘图参数的缺省值，并在必要时重设这些值。

为显⽰复杂的电⼒系统运⾏图，Power World 可视化分析程序可放⼤和移动单线图。

可在图像缩放⾯板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运⾏图。

通过选项/信息栏（Options)，可迅速查阅Power World可视化分析程序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、电压等⾼线动态着⾊、各种运⾏报表和区域控制误差分析、⽹络拓扑结构分析、⼆维和三维可视化运⾏图切换以及⼯程所包含的原件的所有属性和相关运⾏参数和控制参数的显⽰和修改。

这两个栏⽬在编辑模式和运⾏模式下根据需要不尽相同。

⼯具栏（Tools）提供母线运⾏信息浏览、全⽹潮流浏览和指定母线或线路潮流运⾏信息、静态安全分析、可⽤传输容量ATC 计算、短路电流计算、各种灵敏度分析、电⽓岛分析、⽹损计算、功率传输分布因⼦计算、强制潮流设置与计算、地理信息功能加载（GIS）、制作影视剪接，负荷和出⼒调整等⾼级功能。

仿真栏（Simulation）提供仿真所采⽤的各种算法，包括极坐标和直⾓坐标的⽜顿－拉夫逊法、快速解耦算法、单步法、交直流系统混合潮流计算、鲁棒性潮流加速计算、最优潮流计算、潮流计算启动终⽌设置和不收敛的处理办法以及脚本⽂件的相关处理。

最优潮流（LPOPF）栏提供常规最优潮流计算、考虑各种运⾏约束和经济约束的最优潮流计算以及相关参与最优潮流的系统各种原件参数的设定和修改。

电压安全性和稳定性分析⼯具（VSAT）以内置的⽜顿⼀拉夫逊法进⾏的潮流计算为基础，允许⽤户在某特定传输容量下求解多重潮流解，从⽽得到给定节点的PV或QV曲线。

电压安全性和稳定性分析（VSAT）的⽬的是在⽤户定义的传输容量⾃动增加时允许⽤户监视系统的任⼀参数。

电压安全性和稳定性仿真计算结束后⽤户可⽤可视化仿真曲线显⽰所监视的参数。

除了上述各功能，Power World可视化分析程序还提供⽅便快捷的局部菜单（在运⾏图上右击⿏标），主要有限值监视设定、越限后⽂本区⾃动改变颜⾊、可视化显⽰内容和参数设定、全屏切换显⽰和分屏耦合显⽰、快速查找和定位、鹰眼漫游、负荷预测可视化、考虑⽓候变化的系统运⾏状态分析、⽤户⾃定义界⾯、新的插⼊模板、母线颜⾊⾃动选择、动画率可调、饼图和线路颜⾊的协调等功能。

另外还包括潮流计算收敛性加速算法设定、缺省绘图值功能、过滤选项、常⽤表达的定义、移相器建模、直流线路建模、在线帮助、系统数据导⼊导出、⾃动插⼊和外挂⽤户⾃编程序扩展标准接⼝等⾼级功能。

1.3 电⼒系统建模
1.3.1电⼒系统单线图
对任何⼀个电⼒系统进⾏分析前，必须准确地对其建模。

在Power World软件中，通过创建单线图来实现建模功能，并且保存建模参数到后台数据库，这是可视化分析的前提条件。

电⼒系统单线图建模在EDITMODE完成，其过程如下：
1)创建⼯程⽰例从File栏选取New Case项，创建⼀个新的⼯程⽰例⽂件。

2)添加发电机元件
从Insert栏中点击选择发电机（Generator）或直接点击发电机图标，在与该发电机连接的母线处点击左键，则弹出发电机信息对话框，填⼊发电机相关信息，再单击确定（OK），然后适当调整发电机位置，则发电机添加完毕。

图2.7单选发电机模型
图2.8添加发电机
3)发电机选项对话框详解（如图 2.8）该对话框是⽤来查看和修改和系统中每条发电机相关联的参数。

它也能⽤来插⼊新的发电机，删除现有的发电机。

编辑模式下的发电机信息对话框和运⾏模式下的发电机信息对话框是完全相同的.
母线编号（Bus Number）：1和999之间的可以⽤来识别附在发电机上的母线⼀个数。

下拉列表列举了⽰例中所有满⾜由区
域/地区/所有者筛选（area/zone/owner filters）所确定的标准的发电机的母线。

⽤户可以直接从下拉列表中选择⼀个母线编号，或者⽤户可以利⽤旋转按钮循环通过发电机母线列表来选择。

母线名字（Bus Name）：附在发电机上的母线的⼀个字母标识符，可以有多达⼋个字符组成。

利⽤下拉框和有效的区域/地区/所有者筛选（area/zone/owner filters）⼀起来查看⽰例中所有发电机名字的列表。

ID：⽂字和数字的ID可以⽤开区别和母线相连的多个发电机。

匹配值是1。

燃料类型（Fuel Type）：这个模型表⽰发电机所⽤的燃料类型。

在⼤多数⽰例中，对于正常的负荷潮流分析该字段时多余的，因此匹配值是未知的但是在考虑安全性的最优潮流分析（Security Constrained OPF）中要⽤到该值。

机组类型（Unit Type）：表⽰发电机机组的类型，例如联合循环、蒸汽、⽔等。

按编号查找（Find By Number）：通过编号和ID来查找⼀个发电机，把编号键⼊母线（Bus Number）字段，把ID键⼊ID字段，并点击该按钮。

按名字查找（Find By Name）：通过名字和ID来查找⼀个发电机，把名字键⼊母线编号（Bus Name）字段，把ID键⼊ID字段，并点击该按钮。

⾼级查找（Find……）：如果不知道正在查找的确切的发电机的编号或名字，点击这个按钮打开⾼级搜索(advanced searchingine)。

状态（Status）：发电机的状态，既可以是闭合的（连接到终端母线上），也可以是断开的（没有连接到终端母线上）。

⽤户可以利⽤该字段来改变发电机的状态。

区域名字（Area Name）：对终端母线区域的字母标识符。

端母线有相同的所有者（Same Owner as Terminal Bus）：是只读选项，表明发电机和终端母线的所有者是否是同⼀个。

标签（labels）：点击该按钮将打开预定的别名对话框（Subscribed Aliases dialog），该对话框列出了所有的标签或者为已选发电机指派的别名。

画⾯⼤⼩（Display Size）：发电机的⼤⼩。

依⼤⼩的⽐例决定宽度（Scale Width with Size）：如果选中该项，那么当改变画⾯⼤⼩（Display Size）时，画⾯宽度（Display Width）将⾃动按⽐例适当调整。

如果不选该选项，那么改变画⾯⼤⼩（Display Size）时仅仅影响到发电机对象的长度。

画⾯宽度（Display Width）：显⽰对象的宽度。

如果选中依⼤⼩的⽐例决定宽度（Scale Width with Size），那么改变画⾯⼤⼩（Display Size）字段⾥值时，该画⾯宽度（Display Width）将⾃动设置。

或者可以⼿动给画⾯宽度（Display Width）设置⼀个新值。

像素浓度（Pixel Thickness）：显⽰对象的浓度，单位是像素
⽅向确定所绘对象的⽅向。

瞄定 Anchored）：如果选中该项，，那么对象将锚定到它的终端母线。

接到新的发电机（Link to New Generator）：在数据⽅⾯，把对象链接到不同的发电机。

4)发电机有功及电压控制控制（MW and Voltage Control）栏（如图2.1-10）
图2.10发电机有功及电压控制信息
有功输出（MW Output）：发电机的当前有功出⼒。

最⼩和最⼤的有功输出（Minimum and Maximum MW Out put）：发电机的最⼩和最⼤的有功输出约束。

如果做了实⾏有功约束（Enforce MW Limits）选项，那么模拟器将不允许有功输出低于最⼩值或者⾼于最⼤值。

可⽤（AGC）：确定发电机是否可⽤⾃动发电装置（AGC），通常应该选中该选项。

但是，有时⽤户想要⼿动控制发电的输出（⽐如你要使⽤发电机来排除⼀线路越限），在这种情况下，⽤户应当不选择该项。

任何时候⽤户⼿动地改变发电机的输出时，把发电机放在“⼿动”“manual”控制上。

如果希望发电机参与区域发电调度，那么可以把发电机放回到“on AGC”。

z 实⾏有功约束（Enforce MW Limits）：如果选中该项，发电机将实施最⼩和最⼤有功约束，倘若也选择了在Power World模拟器选项对话框
（Power World Simulator Options Dialog）上的约束标签（Limits Tab）上的实施发电机有功输
出（Enforce Generator MW Limits）。

如果选中该字段并且⼀个发电机有功越限，那么会⽴即改变发电机的有功输出。

分配因⼦（Part. Factor）：分配因⼦是⽤来定义当发电机可⽤AGC并且区域是分配因⼦控制时的反应负荷的发电机的有功输出如何变化。

当⽤户利⽤PTI原始数据格式（PTI Raw Data Format）打开⽰例时，该字段初始化为发电机每单位功率额定值。

因此，分配因⼦信息并不以PTI格式保存。

有功斜率约束（MW Ramp Limit）：当按次数运⾏仿真时，发电机的每次步长不会超过该值，必须打开全局选项以遵守发电机斜率约束。

⽆功输出（Mvar Output）：发电机的当前⽆功出⼒。

仅仅当没有选中Available for AVR时，⽤户才可以⼿动改变该值。

最⼩和最⼤的⽆功输出（Minimum and Maximum Mvar Output）：确定最⼤或最⼩的允许的发电机⽆功输出。

可⽤（AVR）：确定发电机是否可⽤⾃动电压调整（AVR）。

当选中该项时，发电机将⾃动改变它的⽆功输出以保持期望的终端电压在确定的⽆功范围之内。

如果达到⼀个⽆功界限，那么发电机将不再能够保持其电压在设定值，并且其⽆功将保持在界限值恒定。

应⽤能量曲线（Use Capability Curve）：如果选中，那么发电机的⽆功功
率约束就确定应⽤⽆功能量曲线。

⽆功能量曲线描述了发电机⽆功功率约束和其有功功率输出的依赖关系。

因此，将应⽤最⼩⽆功输出（Min Mvar Output）和最⼤⽆功输出（Max Mvar Output）字段⾥的固定值。

发电机的⽆功能量可以⽤显⽰在对话框底部的表格来定义。

更详细的信息请看发电机⽆功能量曲线（Generator Reactive Power Capability Curve）。

调节母线编号（egulated Bus Number）：发电机正在调节的母线电压的母线的编号。

通常是发电机的接线端母线，⽽并不⼀定是。

多个发电机能调节同⼀个远程母线，但所调节的母线⼀定不是另外⼀个发电机的母线。

如果发电机是松弛节点，那么它必定调节⾃⼰的接线端电压。

选择Case Information, Others, Remotely Regulated Buses查看远动调节母线对话框（Remotely Regulated Buses Dialog），该对话框识别所有的能远动调节的母线。

定值电压（Set Point Voltage）：确定期望的发电机在调节母线调节的每单位定值电压值。

调节母线不⼀定是发电机的接线端母线。

远动调节百分⽐（Remote Reg%）：该选项仅仅⽤于在不同的母线的多个发电机调节⼀个远动母线（例如：不是它们的接线端母线）时。

该字段确定远动母线维持其应有发电机供应的电压所需要的总的⽆功功率的百分⽐。

匹配值时100%。

如果总值不是100%，那么所有的将矫正所有的调节因⼦以得到⼀个调节百分⽐。

1.3.2仿真环境和参数设置
按上述讲解陆续将系统中各元件正确添加，并输⼊相关数据，调整外观，则完成了系统单线图的绘制。

下⾯，就可以进⾏仿真参数设置了。

从主菜单上选择Options>Solution/Environment，打开如图2.29所⽰的对话框，就可以进⾏仿真环境和仿真参数设置。

该对话框的顶端有7个按钮，分别是：⽰例显⽰设置、消息⽇志设置。

⽂件管理设置、仿真环境设置、极限管理设置、单线图设置以及潮流求解设置，点击其中任何⼀个按钮就可以单独打开⼀个标签页进⾏设置。

图2.29所⽰为潮流求解设置标签页。

其中较重要的设置是：潮流计算算法选择、基准能⼒、允许误差、迭代最⼤次数、对电压控制的设置等等。

图2.29仿真参数设置对话框
1.4软件主要功能模块
1.4.1潮流计算(PowerFlow)
如图3.1，单击RunMode，进⼊运⾏模式，进⾏潮流运⾏调试。

图3.1
3.1转换到运⾏模式
在运⾏模式下，点击Play键，如图3.1，则开始按已设置好的参数运⾏潮流图。

图3.1
1)Power Flow List功率潮流列表功率潮流列表在更常⽤的基于⽂本的表格中显⽰系统的功率潮流
的详细数据信息。

这是给需要详细了解潮流信息的⽤户提供的，包括母线的单位电压，母线负荷和
发电机，还有与母线相连的线路和变压器的潮流。

显⽰的内容取决于区域／区段／滤波器，打开主
菜单的Tools>Power Flow List就会显⽰，如果只想看⼀⼩部分母线的潮流，可⽤Quick Power Flow
List。

因为没有区域／区段滤波器设置的⼤系统，产⽣完全的功率潮流列表要花费取模拟器很多时
间。

需要注意可以显⽰的最多线路数为32767，如果这超过这个极限，模拟器就会产⽣运⾏错误。

可以使⽤area/zone/owner filters来限制装置在这显⽰上显⽰的数量，也可以⽤Quick Power Flow List选中要选的母线。

在Power Flow List中可以通过双击名为"TOnnnnn…,"的那⼀⾏来显⽰与母线相邻的元件的潮流，这⾥nnnnn是想要看到的母线的编号。

如果母线是⼀个没有滤波器设置的地区或区间，那么area/zone filter会⾃动设置。

⽤这种⽅法，可以按母线逐个检查系统。

这个显⽰还可以快速显⽰与不同母线对象相关联的对话框。

把光标放在所要求装置，按CTRL键并左击，将显⽰对应的母线、负荷、发电机，或旁路信息对话框编辑表。

Power Flow List也有它⾃⼰的菜单，通过在显⽰上右击⿏标可以看到。

选择Change Font可以修改显⽰字体的风格和⼤⼩。

选择Refresh可以确保显⽰的内容与系统当前状态⼀致。

要跳过列表中的特殊列，点击Find Bus，打开Find Bus。

要显⽰当前选择⽀流，母线、负荷，或者旁路开关的信息对话框，选择Display Object Dialog。

要想打印显⽰内容，选择Print菜单选项。

选择Copy 能把你的显⽰复制到Windows剪贴板，从⽽信息可以被粘贴到另⼀个程序。

最后，选择Close关闭显⽰。

打印显⽰的时候，可以直接传给打印机或保存他们到⽂本⽂件。

要在Print Dialog把显⽰结果保存为⽂本⽂件，选择对话框左下⾓的Save to File选项。

3)⽣成报表
选择Report Writer来创建全部系统信息的⽂本格式报告。

涉及的内容包括区域、区段、母线、发电机、负荷、旁路开关和传输线的信息。

这些报告可以按照要求打印和⾃定义。

4)停运
停运显⽰通过选择Case Information>Outages菜单选项（只有在运⾏⽅式）可以调出，
1.4.2故障分析(Fault Analysis)
故障类型（Fault Type）通过选择下⾯四种故障处故障类型中的⼀种来进⾏计算：
单相对地短路（Single Line-to-Ground）通过⽤户定义的⼀个对地故障阻抗来进⾏单相对地短路计算。

把A相设为故障相。

两相短路（Line-to-Line）假设⼀个值为999+j999的对地阻抗进⾏两相短路计算。

把B相和C相设为故障相。

三相短路
（3PhaseBalanced）通过⽤户定义的⼀个对地故障阻抗来进⾏三相短路计算。

两相对地短路（Double Line-to-Ground）通过定义⼀个接地故障阻抗来进⾏两相对地短路计算。

电流单位（Current Units）允许⽤户是选择观察故障时标⼳值还是电流的实际值。

故障结果在故障分析对话框下部以表格的形式显⽰，故障结果也可以在单线图⾥以图形化的形式显⽰出来。

通过选择，可以把任何⼀个三相值单独地显⽰出来，或者是使三相值同时显⽰。

在单线图⾥显⽰故障分析结果的⼀些必要栏⽬：
z 节点电压（Bus Voltage）和节点相⾓（Bus Angle）对于节点这两栏是得提出的。

当选择观察故障分析结果时，这两栏的内容应该要确定，⽤故障相的电压值（单位为每单位量）和相⾓（单位为度）代替实际的负荷潮流值。

z 对于⽀路，交流⽀路的有功功率潮流（AC Line MW Flow）和交流⽀路的⽆功功率潮流（AC Line Mvar Flow）这两栏是得提出的。

这两栏的内容应该要确定，⽤故障相的电流幅值（单位为安培或者是每单位量）和相⾓（单位为度）代替有功功率量和⽆功功率量。

z 发电机有功功率输出（Gen MW Output）和发电机⽆功功率输出（Gen Mvar Output）字段⽤于表⽰发电机这两个字段将会被标识，有功功率和⽆功功率的数值将⽤发电机终端故障相的电流幅值（以安培或者是每单位量为单位）和相⾓（单位为度）替换。

故障电流（Fault Current）显⽰故障发⽣时故障处的电流幅值和相位。

计算（Calculate）点击这个按钮软件将进⾏故障分析。

为了保证能够进⾏计算，潮流应该处于⼀个对于结果来说有关的、可解的状态。

因此当按下计算（Calculate）按钮时要做的第⼀件事是解潮流。

⽤户可以在运⾏计算程序时通过查看信息⽇志来观察这⼀步。

⼀旦解潮流完毕，故障分析计算开始运⾏，计算结果将被显⽰出来。

故障阻抗（Fault Impedance）⽆论进⾏何种故障计算，都是要包括故障阻抗的。

电阻和电抗可以作为故障电流⼊地的路径，当计算⽤于决定其他故障量的故障电流时，故障阻抗需要被考虑进去。

图3.26
1.4.3电压稳定性分析(Voltage Stability)
PVQV是Power World的电压充裕和稳定评估⼯具，⽤于分析电⼒系统的电压特性。

Power World 仿真器是⼀个交互式的电⼒系统仿真软件，⽤于仿真⾼压电⼒系统的运⾏。

在基本软件包中仿真器使⽤Newton-Raphson潮流算法求解潮流⽅程。

但是，使⽤附加件电压充裕和稳定⼯具（voltage adequacy and stability tool(PVQV)），⽤户可求得多个潮流解，⽬的是为某⼀传输。