PSD-BPA程序介绍
潮流手册
-I-
中国电力科学研究院系统所
PSD-BPA 潮流程序用户手册
3.5 修改潮流数据控制语句 ........................................................................................... 39 3.5.1 修改数据控制语句/CHANGES .................................................................... 39 3.5.2 修改节点类型控制语句/CHANGE_BUS_TYPE\ ....................................... 42 3.6 自动发电控制(AGC)用控制语句 ............................................................................ 44 3.7 节点灵敏度分析控制语句 ....................................................................................... 46 3.8 节点 Q-V、P-V 和 P-Q 曲线求解控制语句 ............................................................ 49 3.9 切除发电机和失去发电功率模拟控制语句 ........................................................... 52 3.10 线路灵敏度分析控制语句..................................................................................... 54 3.11 损耗灵敏度分析控制语句..................................................................................... 56 3.12 网络合并控制语句................................................................................................. 57 3.13 N-1 开断模拟控制语句......................................................................................... 58 3.14 网络化简控制语句................................................................................................. 60 3.15 负荷静特性模型模拟功能..................................................................................... 61
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据在电力系统中，潮流计算是一项重要的工作，用于确定电力系统各个节点上的电压、功率和电流等参数。
传统的潮流计算方法需要进行复杂的数学运算，而且需要编写繁琐的程序代码，难以管理和维护。
为了提高潮流计算的效率和准确性，可以利用Excel软件进行数据管理和计算。
PSD—BPA是一种流行的电力系统分析软件，其中包含了潮流计算的功能。
利用Excel管理PSD—BPA潮流数据，可以将数据输入、输出和计算结果统一管理，方便数据的查看和分析。
在Excel中建立工作表，用于输入和存储潮流计算所需的数据。
工作表的列可以用于输入节点的名称、电压、发电机注入功率、负荷功率以及导纳矩阵等信息。
行则表示系统中的每个节点。
在输入数据的可以通过设置数据格式和验证规则，对数据进行验证和筛选，确保数据的合法性和准确性。
利用Excel的计算功能对潮流数据进行计算。
可以使用Excel的函数和公式，对导纳矩阵进行运算，求解节点电压和功率等参数。
还可以利用Excel的条件格式和数据透视表等功能，对潮流计算结果进行可视化和分析，以便更好地了解系统的运行状态。
Excel还可以用于生成潮流计算报表和图表。
可以通过设置打印区域和打印样式，将潮流计算结果输出为PDF或Excel表格，方便传阅和存档。
可以使用Excel的图表功能，将潮流数据可视化，以便更直观地观察系统的运行情况。
通过将Excel与PSD—BPA软件进行数据交互，可以实现数据的导入和导出。
可以通过Excel的插件或宏等方式，将Excel中的数据导入到PSD—BPA软件中进行潮流计算，或者将PSD—BPA软件中的计算结果导出到Excel中进行数据分析和报表生成。
这种方式可以有效提高潮流数据的管理效率，减少数据输入和输出的复杂性。
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据，可以提高潮流计算的效率和准确性，方便数据的管理和分析。
通过Excel的数据输入、计算、可视化和导出等功能，可以更好地进行潮流计算，并生成相应的报表和图表，以方便决策和运行管理。
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据PSD-BPA潮流数据是指在电力系统中，通过Power System Dynamics-Base Peak Analysis (PSD-BPA)软件对潮流数据进行管理和分析。
潮流数据指的是电力系统中各个节点的电压、功率、电流等参数的数据，通过对这些数据的管理和分析，可以更好地了解电力系统中的运行情况，为系统的安全稳定运行提供支持。
在Excel中管理PSD-BPA潮流数据有着诸多的好处，下面将从数据录入、数据整理、数据分析等几个方面进行说明。
在Excel中进行PSD-BPA潮流数据的管理，需要将潮流数据录入到Excel表格中。
可以按照节点顺序依次录入节点编号、电压、功率、电流等数据。
在录入数据时，可以设置数据验证功能，确保数据的准确性和一致性。
可以利用Excel的筛选功能，快速定位和查找需要的数据，方便管理和使用。
在Excel中对PSD-BPA潮流数据进行整理和统计分析。
可以利用Excel的排序、筛选、透视表等功能，对数据进行整理和统计分析。
比如可以按照节点编号对数据进行排序，按照不同的参数进行筛选，利用透视表对数据进行汇总统计等。
通过这些操作，可以更清晰地了解数据的分布规律和特点，为后续的分析工作奠定基础。
在Excel中进行PSD-BPA潮流数据的分析和可视化呈现也是非常重要的一步。
可以利用Excel的图表功能，对数据进行可视化呈现，比如绘制节点电压、功率等参数随时间的变化曲线，绘制不同节点之间的功率、电流关系图等。
通过这些图表，可以更直观地了解数据的变化规律，发现潮流数据中的问题和变化趋势，为系统运行和优化提供依据。
在Excel中进行PSD-BPA潮流数据的管理和分析有着诸多的优势和便利之处。
通过合理的数据录入、整理、分析和呈现，可以更好地了解和利用潮流数据，为电力系统的运行和管理提供更科学、更有效的支持。
合理利用Excel软件进行PSD-BPA潮流数据的管理和分析，对于提高电力系统的运行效率和安全稳定性具有重要意义。
应用PSD_BPA程序进行220kV电网潮流计算
所安排
备注 类型
名称
压(kV) 名称 际有功出 大无功出 的电压
力(MW) 力(Mvar) 标幺值
注 意 ： 填 写 Pgen与 Qmax时 ， 一 般 填 写 “999.”表示不作限制，程序会将计算结果返回一 个值给该节点。如果Qmax处不填写数据，程序就 会认为无功最大出力为0而导致计算出错。一般将 平衡节点电压作为基准参考值，相角θ为0˚，表示 不填θ的值。
力(MW) 力(Mvar) 标幺值
表6 PQ节点填写方式
B A220站(高压侧) 230. 01 254.6 51.7 填写 B A220110(中压侧) 115. 01 方式 B A2201051(低压侧) 10.5 01
B A22001(中点) 1.0 01
备 卡片 注 类型
节点名称
恒定有 恒定无 基准电 分区
关键词：电力网 PSD-BPA 潮流计算 Key words: Power grid PSD-BPA Power-flow 中图分类号：TP319 文献标识码：B
1.引言
潮流计算是电力网络设计及运行中最基本的 计算。通过给定电网结构、参数、发电机、负荷 等元件的运行条件进行潮流计算，可以得到系统 的各母线电压、线路潮流分布及功率损耗等结 果。根据计算结果，可以检查系统中各元件是否 过负荷，各节点电压是否满足运行要求，功率分 布及功率损耗是否合理，并为精确短路计算及稳 定计算提供初值等。
功负荷 功负荷 压(kV) 名称
(MW) (Mvar)
侧就不需填写负荷数据。“中点”是由于程序计 算需要而增设的母线节点，是实际不存在的虚拟 母线，只在填写三绕组变压器卡片时才用到它。 其基准电压可以为任意值，一般填1.0。
5.5变压器填写方式 算例中的变压器包括电厂升压站双绕组变压 器及变电站三绕组变压器，填写方式如表7、表 8所示。
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据Excel是一种强大的数据管理工具，它不仅可以用于处理和分析数值数据，还可以用于管理图像数据。
PSD（Power System Dynamic）数据是一种描述电力系统潮流的重要数据，对于电力系统的运行和规划都具有重要的参考价值。
本文将介绍如何使用Excel来管理和分析PSD-BPA（Bonnie Power Analysis –Bonneville Power Administration）潮流数据。
需要将PSD-BPA潮流数据导入Excel中。
PSD-BPA潮流数据通常是以文本文件（如CSV 格式）的形式提供的，我们可以直接通过Excel的“打开”功能将这些数据导入到Excel 工作表中。
在打开文件时，选择适当的分隔符（如逗号或制表符）来分隔不同的数据字段。
导入数据后，可以利用Excel中的各种功能和工具来处理和分析PSD-BPA潮流数据。
以下将介绍一些常用的功能和方法：1. 数据的筛选和排序：Excel提供了数据筛选和排序的功能，可以根据特定的条件筛选出需要的数据，或者按照某一列的数值大小进行排序。
这对于找到特定的潮流数据或者对数据进行整理和分类非常有帮助。
2. 数据的计算和统计：Excel提供了许多常见的数学和统计函数，可以对数据进行计算和统计分析。
可以使用SUM函数计算潮流数据的总和，使用AVERAGE函数计算平均值，使用MAX和MIN函数找到最大值和最小值等。
3. 数据的可视化：Excel提供了丰富的图表和图形功能，可以将数据以各种形式进行可视化展示。
可以使用折线图或散点图来显示不同节点的电压和电流变化情况，使用柱状图或饼图来比较不同节点的潮流负荷等。
4. 数据的筛选和汇总：Excel的数据透视表功能可以方便地对大量的潮流数据进行筛选和汇总。
可以通过拖拽字段到透视表中的不同区域来对数据进行分组、筛选和汇总，可以根据不同的维度（如时间、节点、线路等）对数据进行分析，快速生成汇总报表。
PSD-BPA(4.2版)潮流程序介绍
中国电力科学研究院系统所王毅2011年9月1日内容程序简介1程序简介2计算流程3数据填写4新增功能5潮流收敛性问题2011电力系统分析软件工具程序简介PSD BPA潮流计算程序是PSD电力系统分析软件包PSD-BPA潮流计算程序是PSD电力系统分析软件包中的一个分析软件，广泛应用于我国电力系统各大运行研究设计单位及部分高校运行、研究、设计单位及部分高校2011程序简介主要功能•基本潮流计算功能•潮流辅助分析功能•区域功率交换控制功能P V P Q Q V •节点P-V 、P-Q 、Q-V 曲线计算•节点、线路、损耗灵敏度分析N 1•N-1开端模拟•网络化简•其他PSD@中国电力科学研究院2011程序简介计算方法•P-Q 分解法•牛顿-拉夫逊法•改进的牛顿-拉夫逊法•采用什么算法及最大迭代步数可以指定•输电网一般采用P-Q 分解法进行初始迭代10~20次，然-后转入牛顿拉夫逊法。
•低压配电网一般采用改进的牛顿-拉夫逊法进行初始迭代10~20次，然后转入牛顿-拉夫逊法。
•牛顿-拉夫逊法最大迭代次数一般设置为20~30次。
PSD@中国电力科学研究院2011程序简介计算规模•最大节点数量40000个•最大支路数量160000条•最大两端直流线路100条，多端直流线路50条个区域个每个区域包含的最大•最大分区数1500个，区域100个，每个区域包含的最大分区数300个，最多区域间联络线500条PSD@中国电力科学研究院2011电力系统分析软件工具计算流程2011潮流计算基本流程控制语句潮流新库文件网络数据稳定等其他计算使用PSD-BPA 潮流数据文件（*dat）（*.bse ）结文本文件潮流潮流计算程序（*.dat）潮流老库文件b 结果文本文件（*.pfo）输出（*.bse ）做图文件（*.map ）非必须特结果非必须，特殊计算时用地理接线图等使用PSD@中国电力科学研究院2011潮流计算基本流程潮流数据文件实例PSD@中国电力科学研究院2011电力系统分析软件工具数据填写2011网络数据文件简要说明区域控制相关数据⏹节点相关数据•交流节点B ⏹•区域交换功率控制•直流节点BD •延续节点+可切换电容器电抗器AC•安排区域交换功率I •可切换电容器、电抗器X⏹支路相关数据⏹数据修改相关数据•发电机出力和负荷百分数修改PZ•对称支路数据L •非对称支路数据E •两端直流线路LD •变压器T•RPSD@中国电力科学研究院2011带负荷调压变压器和移相器网络数据交流节点数据•可以表示母线、发电机端点、线路连接点、变压器端点、负荷节点，无功补偿节点等。
PSD(BPA)nA
2 基础应用
控制语句—一级控制语句
（POWERFLOW，CASEID＝潮流方式名，PROJECT＝工程名） （必须有）
（NEXTCASE，CASEID＝潮流方式名，PROJECT＝工程名） （用的不多） （END）或（STOP） （必须有）
2 基础应用
控制语句—二级控制语句
/NEW_BASE, FILE=文件名\，指定二进制结果文件名； /OLD_BASE, FILE=文件名\ ，指定二进制结果文件作为输入文件； /PF_MAP, FILE = 文件名\ ，输出绘图需要的二进制文件； /MVA_BASE=基准功率(MVA)\ ，缺省基准容量为100MVA，选择的系 统基准容量不是100MVA时，必须填写此语句。 /P_INPUT_LIST, NONE\ FULL\ZONES 分区名\，将原始数据输出(一 般不填) /P_OUTPUT_LIST, NONE\FULL\ZONES = 分区名\，输出计算结果列 表，包括各节点电压、线路功率等数值(一般填写，根据需要选 择填写的形式；) /P_ANALYSIS_LIST, LEVEL=1,2,3,4, ZONES=分区列表\
PSD电力系统分析软件工具 PSD-BPA潮流程序应用
1 概述
BPA程序发展历史
上世纪60年代，BPA计算方法开发组开始开发 70年代末，应用于小型机 80年代初，电力科学研究院引进 90年代形成Windows版计算程序 进入本世纪，逐步完善为PSD
1 概述
BPA潮流程序功能
发电机1 10.5kV
节点110 110kV
2 基础应用
网络数据—B卡
发电机控制节点的填写方法
BC
1.0 BG 发电机1 10.5 1.070.97节点110 110.50. BG 发电机2 10.5 1.070.97节点110 110.50. 100.100. 60. 100.100. 60. 0. 0.
BPA潮流简介解读
控制语句
(1) 指定潮流文件开始的一级控制语句“(POWERFLOW, CASEID= 采用第二级和第三 方式名, 级指定语句输出 PROJECT=工程名)”； (2) 指定计算方法和最大迭代次数的控制语句“ /SOL_ITER, (POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IE DECOUPLED=PQ EE_9BUS_TEST_SYSTEM) /SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPI 法次数, NEWTON= 牛拉法次数\”； TM=0\ (3) 指定计算结果输出的控制语句“ /P_OUTPUT_LIST, …\”； /P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL\ (4) 指定计算结果输出顺序的控制语句“ /RPT_SORT = …\”； /RPT_SORT=ZONE\ (5) 指定计算结果分析列表的控制语句“ /P_ANALYSIS, LEVEL = /NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE\ /PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP\ ？\”； /NETWORK_DATA\ (6) 指定潮流结果二进制文件名的控制语句“ /NEW_BASE, FILE = 文件名\”； …… ……节点及支路数据 (7) 指定潮流图和地理接线图使用的结果文件控制语句“ /PF_MAP …… 四个等级输出，例如：输出第三级分析列 ，FILE=文 (END) 表，可以填写控制数据卡 件名\”； /P_ANALYSIS_RPT,LEVEL=3\ (8) 指定网络数据的控制语句“/NETWORK_DATA\”； (9) 指定潮流数据文件结束的控制语句“(END)”。
9
3
G
6
T T T
发电机1 16.5 母线1 230. 发电机2 18.0 母线2 230. 发电机3 13.8 母线3 230.
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据
基于Excel管理PSD—BPA潮流数据在电力系统中，潮流计算是一项重要的技术，用于分析电力系统中各个节点的电压、功率和电流等参数的分布和变化情况。
潮流计算结果对于电力系统运行、规划和调度具有重要意义。
根据电力系统的复杂性，潮流计算需要大量的计算，涉及大量的数据和参数，管理这些数据和参数变得非常重要。
本文将介绍如何使用Excel来管理PSD（Power System Device）-BPA潮流计算的数据。
我们需要了解PSD-BPA潮流计算中的基本数据要求。
潮流计算需要输入电力系统的拓扑结构、设备参数、负荷和发电机的信息，以及对应的控制策略和运行状态等数据。
这些数据通常以表格形式存在，例如拓扑表、设备参数表、负荷表等。
我们可以使用Excel来管理这些数据，并利用Excel的高级功能来实现数据的输入、编辑和分析等操作。
我们需要创建一个Excel工作簿，用于存储和管理潮流计算数据。
可以根据实际情况创建多个工作表，每个工作表用于存储不同类型的数据，例如一个工作表用于存储拓扑结构的数据，另一个工作表用于存储设备参数的数据。
在每个工作表中，可以使用Excel的表格功能来创建数据表。
可以创建多个表格，每个表格用于存储不同的数据类型，例如一个表格用于存储节点的信息，另一个表格用于存储线路的信息。
每个表格可以设置列名，用于标识数据的属性，例如节点编号、节点名称、节点电压等。
通过在Excel中设置筛选、排序和搜索等功能，可以方便地对数据进行查询和分析。
在Excel中，可以使用函数和公式来实现数据的计算和分析。
可以使用SUM函数来计算某一列的总和，使用AVERAGE函数来计算某一列的平均值。
还可以使用PivotTable功能来生成汇总报表，例如生成某一列数据的统计分析结果。
这些函数和公式可以帮助我们对潮流计算结果进行快速分析和汇总。
为了方便数据的导入和导出，我们可以利用Excel的外部数据源功能。
可以将数据导出到其他文件格式，例如CSV（逗号分隔值）文件或文本文件，以便在其他软件中进行处理和分析。
电科院PSD-BPA稳定程序简介
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11
励磁模型（31个）
+ 1968年IEEE励磁模型EA/EB/EC/ED/EE/ EF/EG/EJ/EK
+ 1981年IEEE励磁模型FA/FB/FC/FD/FE/ FF/FG/FH/FJ/FK/FL
+ 电机工程学会励磁模型FM/FN/FO/FP/ FQ/FR/FS/FT/FU/FV
+ FX
+ 若综合负荷中有一定比值的异步马达者，剩余比值的负荷必须填 负荷卡
+ 恒功率和恒电流负荷在低电压下将转为恒定阻抗负荷，计算控制 继续卡F1卡的第28~31列可以指定该电压值，缺省值为0.5pu
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18
负荷模型-3
+ 新静态负荷模型（IEEE模型及变种）
+ P1＋P2＋P3＋P4+P5＝1，Q1＋Q2＋Q3＋Q4+Q5＝1
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27
第二部分
故障模型
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28
基本的故障形式——LS卡
+ MDE＝1，线路出口三相短路 + MDE ＝2，母线三相短路 + MDE ＝3，线路中间三相短路 + MDE ＝4，切机、切负荷 + MDE ＝5，直流操作及两端直流功率修改* + MDE ＝6，多端直流操作 + MDE ＝7，发电机机械功率阻尼 + MDE ＝8，快速关闭汽门 + MDE ＝9，复故障*及触发暂态稳定器，冻结静补输出 + MDE ＝10，失磁 + MDE ＝11，励磁参考电压修改 + MDE ＝12，线路参数修改* + MDE ＝13，投入线路*
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14
风电系统模型
+ 固定转速风电系统模型 + 变速恒频风电系统模型
BPA潮流简介解析
计算条件
PSD-SCCP 电力系统短路电流计 算程序 PSD-OPF 新一代无功优化程序 PSD-VSAP 静态电压稳定分析程 序
辅助分析程序类
PSD-Joy 单线图格式潮流图 程序 PSD-Clique 地理接线图格式 潮流图程序 PSD-CurveMaker 稳定曲线 作图工具
注意的问题
关于数据：节点数据一 般功率量都为有名值， PV 及Vθ节点电压值为 标么值。支路数据阻抗 和导纳参数都为标么值 ，缺省功率基准值为 100MVA（其值可通过 专用控制语句修改）。
卡片顺序：B、L、T、R 等数据 卡片可以根据需要任意放置。但 所有数据卡需集中在一起。
三卷变压器需要分成三个两 绕组变压器卡填写。
输入
程序控制 语句 网络数据 老库文件 (OLD-BASEFILE)
输出
新库文件
潮流程序
结果输出 潮流图用 结果文件
(NEW-BASEFILE)
控制语句
一级控制语句，表示潮流作业 的开始和结束用（……）
二级控制语句 ，用 “/……\”
三级控制语句， >……<\”用来进一 步指定二级控制语句 要求的各种功能
网络数据
网络数据
BS
BQ
B
T
L
PZ
九节点
BS BQ BQ B B B B B B L L L L L L 发电机1 16.501 999. 999. 1.00 发电机2 18.001 17. 8. 180. 999. 1.00 发电机3 13.801 85. 999. 1.00 母线1 230.01 20. 2 7 8 母线2 230.01 35.0 10.0 G 母线3 230.01 1.0 母线A 230.01 125. 70.0 20. 母线C 230.01 100. 55.0 20. 母线B 230.01 90. 40.0 10. 5 母线1 母线1 母线A 母线B 母线2 母线C 230. 母线A 230. 母线B 230. 母线2 230. 母线3 230. 母线C 230. 母线3 230. 230. 230. 230. 230. 230. 120. .0100 .0850 .0440 120. .0170 .0920 .0395 4 1 120. .0320 .1610 .0765 120. .0390 .1700 .0895 G 120. .0085 .0720 .03725 120. .0119 .1008 .05225
PSD-BPA程序介绍
FF
1000. 指定计算步长，计算控制结束
90
输出开始卡
MH
输出主控制卡
BH 1 B 母线1 230. 3 3 GH 1 发电机1 16.5 G 发电机3 13.8 3 3
母线输出控制卡 发电机输出控制卡
LH
线路输出控制卡
99
输出结束
模型简介
• 发电机 BPA程序的通用发电机 模型是六绕组模型（d、 q轴），其中x、y为阻 尼绕组，f为励磁绕组， g为由于q轴铁芯内部 构成的短路阻尼线圈
• 故障操作ＬＳ卡
三相短路及线路开断卡（MDE＝1、2、3） 切机、切负荷操作（MDE＝4） 快关阀门（MDE＝8） 复故障操作（MDE＝9）等等。
谢谢
• 可选的节点类型：PQ节点、PV节点、 Vθ节点。 • 根据不同的节点填写不同的节点类型和 数据，必须填写类型、节点名、基准电压。
IEEE3机9 节点网络
PSD-BPA暂态稳定程序
主要功能及算法
BPA稳定程序是用于分析电力系统在稳态下 受到各种干扰时的系统动态行为的有力工具。 可以用来模拟电力系统的运行和控制；研究 高压直流输电、风电、FACTS装置等等。在 大电网稳定分析计算方面有广泛应用。
PSD-BPA潮流计算程序
主要功能 • 基本的潮流计算功能，计算电压、
功率等 • 自定义输出的功能 • 负荷静态特性模拟功能 • 发电机功率控制功能 • 节点P-V、P-Q、Q-V曲线计算功能 • 节点、线路、损耗灵敏度分析 • N-1开断模拟 • 区域联络线功率控制 • 其他
计算规模
• 节点数量目前已经达到20,000个 • 支路数量达到80,000条 • 100条直流线路和50多条多端直流线
第一个部分必须以CASE卡开始、计算控 制卡FF卡结束；第二个部分必须以90卡开 始，99卡结束，并且在FF 卡后面。 数据文件中的数据卡采用固定格式，每个
PSD-BPA电力系统分析程序 报告
PSD-BPA电力系统分析程序一、实验目的1．了解并掌握电力系统计算机算法的相关原理。
2．了解和掌握PSD-BPA电力系统分析程序稳态分析方法（即潮流计算）。
3．了解并掌握PSD-BPA电力系统分析程序单线图和地理接线图的使用。
二、实验背景随着科学技术的飞速发展，电力系统也在不断地发展，电网通过互联变得越来越复杂，同时也使系统稳定问题越来越突出。
无论是电力系统规划、设计还是运行，对其安全稳定进行分析都是极其重要的。
PSD-BPA软件包主要由潮流和暂稳程序构成，具有计算规模大、计算速度快、数值稳定性好、功能强等特点，已在我国电力系统规划、调度、生产运行及科研部门得到了广泛应用。
本实验课程基于PSD-BPA平台，结合《电力系统分析计算机算法》课程，旨在引导学生将理论知识和实际工程相结合，掌握电力系统稳态、暂态分析的原理、分析步骤以及结论分析。
清晰认知电力系统分析的意义。
三、原理和说明1. 程序算法PSD-BPA电力系统分析程序稳态分析主要是潮流计算，软件中潮流程序的计算方法有P_Q分解法，牛顿_拉夫逊法，改进的牛顿－拉夫逊算法。
采用什么算法以及迭代的最大步数可以由用户指定。
注：采用P-Q分解法和牛顿－拉夫逊法相结合，以提高潮流计算的收敛性能，程序通常先采用P-Q分解法进行初始迭代，然后再转入牛顿－拉夫逊法求解潮流。
2. 程序主要功能可进行交流系统潮流计算，也可进行包括双端和多端直流系统的交直流混合潮流计算。
除了潮流计算功能外，该软件还具有自动电压控制、联络线功率控制、系统事故分析（N-1开断模拟）、网络等值、灵敏度分析、节点P－V、Q－V和P －Q曲线、确定系统极限输送水平、负荷静特性模型、灵活多样的分析报告、详细的检错功能等功能。
3. 输入、输出相关文件*.dat 潮流计算数据文件*.bse 潮流计算二进制结果文件（可用于潮流计算的输入或稳定计算）*.pfo 潮流计算结果文件*.map 供单线图格式潮流图及地理接线图格式潮流图程序使用的二进制结果文件*.pff，*.pfd 中间文件（正常计算结束后将自动删除。
PSD电力系统分析软件
目录PSD电力系统分析软件简介 (1)潮流计算程序（PSD-BPAPF 4.0版本） (2)暂态稳定计算程序（PSD-BPAST 4.0版本） (3)电力系统全过程动态仿真程序（PSD-FDS） (5)电力系统短路电流计算程序（PSD-SCCP） (7)电力系统小干扰稳定分析程序（PSD-SSAP 2.0版） (8)机电暂态/电磁暂态混合仿真程序（PSD-PSMODEL） (10)无功优化程序（PSD-OPF 1.5版） (12)静态电压稳定分析程序(PSD-VSAP) (13)电网计算数据库（单机版和网络版） (15)电力系统数字平台程序（PSD-PCS） (17)电力系统快速分布式统一计算平台(PSD-NET) (19)PSD软件辅助分析工具 (21)PSD数据编辑工具 (21)PSD电力系统潮流单线图和地理接线图软件 (22)稳定曲线作图程序（PSD-CurveMaker） (23)多文件曲线绘制工具(PSD-MyChart) (24)电力系统在线预警系统 (25)AVC主站系统 (28)WAMS低频振荡在线辅助决策功能 (30)PSD电力系统分析软件简介是中国电力科学研究院系统所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），主体由下述程序组成：（1）PSD-BPA潮流及暂态稳定程序（原中国版BPA程序）（2）PSD-FDS电力系统全过程动态仿真程序（3）PSD-SCCP电力系统短路电流计算程序（4）PSD-SSAP电力系统小干扰稳定性分析程序（5）PSD-PSMODEL电力系统机电/电磁暂态混合仿真计算程序（6）PSD-OPF无功优化程序（7）PSD-VSAP电压稳定分析程序（8）PSD-PSDB电网计算数据库系统（9）PSD-PCS电力系统数字平台（10） PSD-NET电力系统快速分布式统一计算平台（11） PSD软件辅助分析工具系统，包括：l PSD数据编辑工具（PSD-PSAW系统分析集成平台、PSD-TextEditor）；l地理接线图、单线图格式潮流图绘制程序PSD-Clique和PSD-Joy；l PSD-CurveMaker和PSD-MyChart稳定计算曲线绘制与比较工具；l PSASP综合程序数据格式转换程序。
水轮机微机调速器PSD-BPA模型及应用
水轮机微机调速器PSD-BPA模型及应用徐广文【摘要】为给电力系统暂态稳定分析提供适用于水轮机微机调速器的PSD-BPA 模型,依照水轮机微机调速器的典型结构,选用4.15版PSD-BPA暂态稳定程序提供的调节系统模型4(GM卡)和电液伺服系统模型(GA卡)分别代表其2个组成部分——微机调节器和机械液压系统,给出了2个模型中参数的意义及其获取方法,并利用某水轮机微机调速器参数进行了仿真,不同幅值频率阶跃扰动下的调速器响应均与实际一致,表明所构成的水轮机微机调速器模型环节考虑周全,参数与实际相应且易于获取,能够准确仿真电力系统暂态过程中实际调速器的工作.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2014(027)005【总页数】5页(P34-38)【关键词】水轮机;微机调速器;PSD-BPA程序;模型【作者】徐广文【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广东广州510080【正文语种】中文【中图分类】TK730原动机及其调速系统参数是电力系统四大参数之一，其模型的完整度和参数的精确性关系电网安全稳定分析的准确度[1]。
当前，水轮机微机调速器已经普及[2-3]，一般微机调速器由微机调节器和机械液压系统组成[4]。
微机调节器通过程序实现调速器的控制策略及调节规律；机械液压系统将调节器输出的数字量或电气量转换为机械液压信号，经放大后控制接力器完成导水机构的调整。
统一的电网设备参数数据库，唯一且可靠的计算数据来源，是电网计算分析的基础[5]。
电网暂态稳定计算分析使用的水轮机微机调速器模型亦应如此。
目前，中国电力科学研究院开发的PSD-BPA电力系统分析程序在电力系统暂态稳定计算分析中已得到广泛应用[6]。
但是，其中的水轮机调速器数学模型与实际投运的调速器差别很大[7]。
虽然文献[8-9]建立了符合实际的水轮机微机调速器模型，但需要在PSD-BPA程序中自定义。
文献[10]给出了PSD-BPA程序中符合实际的水轮机微机调节器模型，但是液压随动系统的模型未明确。
PSD-BPA潮流程序简要使用说明
PSD-BPA潮流程序简要使用说明中国电力科学研究院二〇〇五年九月工作单位：中国电力科学研究院系统所工作人员：张力平印永华汤涌卜广全侯俊贤报告编写：印永华侯俊贤报告审核：卜广全报告批准：汤涌目录前言 (1)1 一般潮流计算的输入和输出格式实例说明 (2)1.1 输入格式实例及说明 (2)1.1.1 程序控制语句（以输入流方式输入网络数据） (2)1.1.2 A卡和I卡区域联路线功率控制数据 (3)1.1.3 B卡、BD卡和X卡等—网络节点数据。
(3)1.1.4 T卡、R卡、L卡、E卡等网络支路数据 (6)1.1.5 结束卡 (8)1.2 输出格式实例及说明 (8)1.2.1 输入数据输出表及预处理表 (8)1.2.2 求解结果输出表 (11)1.2.3 分析报告 (14)1.2.4 《区域交换功率控制结果表》 (19)1.2.5 《错误信息表》 (20)1.2.6 《计算处理时间表》 (20)2 发电出力和负荷百分数修改输入和输出格式实例及说明 (21)3 网络合并输入和输出格式实例及说明 (22)4 N-1开断输入和输出格式实例及说明 (23)5 网络化简输入和输出格式实例及说明 (25)6 节点灵敏度分析输入和输出格式实例及说明 (26)参考文献 (28)前言编写本册的目的在于使程序使用者能初步应用该程序解决实际问题，从而有助于程序的推广、开发和应用。
目前最新版本PSD-BPA潮流程序计算结果输出文件已基本实现汉化，本说明仅供参考。
由于时间短、工作量大，许多工作还不深入，因此本报告的内容是初步的，有待于在实践中不断丰富和完善。
请使用者多提宝贵意见。
1 一般潮流计算的输入和输出格式实例说明1.1 输入格式实例及说明在填写输入数据以前要做好以下准备工作：选定各电压等级的基准电压（kV）；根据网络状况，选定各节点的类型；按系统的基准容量（通常取缺省值100MV A）和基准电压，将变压器、线路参数折算为标么值；确定变压器的实际变化（以kV为单位的有名值）以及控制方式；如有直流线路，需选定直流电压（kV）、直流功率（MW）、桥阀数、换流器角度、直流线路参数（有名值）等等；确定要进行计算的内容，如是否要加区域联路线功率控制等等。
3.1.PSD-BPA稳定程序介绍
1PSD PSD--BPA 暂态稳定程序中国电力科学研究院系统分院/系统所/软件室2008年3月杭州简介u规模：10000节点u算法：ü微分方程采用隐式梯形积分法ü代数方法采用稀疏矩阵三角分解法ü微分方程和代数方程交替求解程序流程示意图第一个部分主要模型u发电机*、励磁、PSS 、调速、原动机；u直流；uSVC ；u静态和动态负荷模型；u串补和可控串补模型；u自动装置模型u ……发电机模型—示意图x 、y 为阻尼绕组；f 为励磁绕组；g 为由于q 轴铁芯内部构成的短路阻尼线圈发电机模型—方程d"d "q q a q i X e i R v −+−=q"q "d d a d i X e i R v ++−=u 考虑阻尼绕组，T ’q0>0，X q 不等于X ’q ；（隐极机详细模型）u考虑阻尼绕组，T ’q0=0，X q 等于X ’q ；（凸极机详细模型）u没有阻尼绕组，T ’q0>0，X q 不等于X ’q u没有阻尼绕组，T ’q0=0，X q 等于X ’q ；uT ’d0=999，E ’q 恒定模型；uE ’恒定的经典模型；u 无穷大母线，EMWS=999999；发电机模型—数据卡u 每个发电机必须填写一张MF 卡（经典模型填写MC 卡）；u 考虑阻尼绕组，n 每台发电机填写M 卡；n 在CASE 卡中填写通用的阻尼绕组参数；u 不填写发电机数据卡，必须填写LN 卡，作为负荷处理。
发电机模型—MF/MC 卡u 识别码ID 和功率比例（多台连同一母线用）u 发电机动能EMWSu 参数参数的基准容量MVAbase (缺省系统基准容量)uRa 、Xd 、Xq u暂态电抗X'd 、X'q u暂态时间常数T'q0、T'd0u饱和相关参数XL 、SG1.0、SG1.2u 阻尼转矩D发电机模型—M/CASE 卡u M 卡填写X ”d 、X ”q 、T ”d0、T ”q0，基准容量为对应MF 卡中的基准容量；u CASE 卡填写通用阻尼绕组参数n次暂态、暂态电抗比值XFACT n汽轮机T ”d0、T ”q0n水轮机T ”d0、T ”q0n根据T ’q0判断使用的时间常数n 没有M 卡的发电机采用此参数，F1卡26可控制所有都采用此参数励磁模型（31个）u 1968年IEEE 励磁模型EA/EB/EC/ED/EE/ EF/EG/EJ/EK u 1981年IEEE 励磁模型FA/FB/FC/FD/FE/ FF/FG/FH/FJ/FK/FL u 电机工程学会励磁模型FM/FN/FO/FP/ FQ/FR/FS/FT/FU/FV u FXPSS 模型uSF/SP/SS/SG uSH 、SH/SH+uSI/SI+u ST原动机、调速器模型u 调速器和原动机结合在一起的模型GG/ GH/GC u单独的液压调速器模型GS/GL/GW u单独的电调模型GA + GI\GI+\GJ\GK 、GD/GZ u单独的原动机模型TA/TB/TC/TD/TE/TF u 锅炉的主汽压力变化模型GX直流系统模型u 两端直流详细模型，该模型可以采用定熄弧角控制和余裕开关，以及各种调制方式和直流故障；u两端直流系统简化模型，假定直流端是一个理想系统。
基于PSD-BPA的计算数据管理软件开发
基于PSD-BPA的计算数据管理软件开发作者：张家宁杨斌张玉跃刘冬牟颖来源：《机电信息》2020年第20期摘要：目前，社会用电需求持续增加，电网每年都有许多项目投产，相应的规划计算数据量不断增大，对于电网规划部门而言，需要及时更新计算数据，用于日常仿真分析。
PSD-BPA 由中国电科院引进二次开发，可以进行暂态稳定计算、电网潮流计算、短路计算等多种仿真计算，广泛应用于电力规划、设计等部门。
BPA所使用计算的数据采用数据卡输入的方式，形式烦琐且难以管理。
为此，开发了基于PSD-BPA的计算数据管理软件，使BPA的数据维护和管理更加高效、直观，全面提高了电网规划工作的效率。
关键词：PSD-BPA;数据管理;软件开发1 PSD-BPA软件简介PSD-BPA软件由中国电科院引进，通过二次开发，已成为满足我国大规模电力系统仿真计算要求的软件。
该软件可以针对大规模交直流系统，进行暂态稳定计算或者潮流、短路计算。
PSD-BPA的计算数据通过数据卡进行储存。
PSD-BPA通过其专用的控制语句，对潮流程序的输入、计算和输出内容进行设置，从而实现选择和改变控制功能、计算数据修改等;网络数据通常另存于潮流库文件中，由程序控制语句调用[1]，也可以紧跟在程序控制语句后面输入。
导入电网的潮流数据，在PSD环境中完成BPA模块的启动路径配置，就可以输出潮流计算结果。
潮流计算结果的输出数据包括计算结果、自定义输出列表和分析报告表等。
数据储存在固定列宽的数据卡中，当新增电力设备需要更新数据时，必须手动进行修改，工作量非常大。
同时，对于数据中变电站所接带的负荷，在进行夏季大负荷、冬季大负荷等各类运行方式计算时，也需要进行修改，且容易遗漏[2]。
2 软件基本功能本软件基于PSD-BPA平台，实现BPA的数据管理，主要功能包括：（1）开发数据接口，将目前以人工为主的数据管理方式纳入软件维护和管理中。
（2）软件可以对BPA常用的潮流数据卡进行分析，形成各类BPA数据文件，包括潮流文件、短路和稳定文件。
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潮流控制语句形式
（POWERFLOW，CASEID＝潮流方式名潮流，
PROJECT＝工程名）（必须有）
开始
/SOL_ITER,DECOUPLED=2, 潮流计算方法
NEWTON=15,OPITM=0\
原始数据输
./P_INPUT_LIST,ZONES=ALL\ 出一般不填
第一个部分必须以CASE卡开始、计算控 制卡FF卡结束；第二个部分必须以90卡开 始，99卡结束，并且在FF 卡后面。 数据文件中的数据卡采用固定格式，每个
数据都对应的列号，因此必须按列号和格 式填写数据。
浮点数由于程序中设定了缺省的格式，因 此一般应该添加小数点，否则可能出错。
稳定数据语句
CASE 潮流方式名 模型参数 （包含发电机、负荷等）
• 调速器 水轮机和汽轮机通用模型（GG 卡） 水轮机调速器和原动机模型（GH 卡） 双轴汽轮发电机调速器和原动机模型 （GC 卡）等等。 此外还有ＰＳＳ等，视研究的对象选择。
• 负荷 LDp/LDq频率变化1％引起的有功/无功变化百分数 代数模型（LA、LB卡）、新静态负荷模 型、感应马达模型等。
程序采用的基本解法是：所有微分方程线性 化后用隐式梯形积分法求解；网络方程采用 导纳阵三角分解后迭代求解。
B
P
A 暂 态 稳 定 程 序 总 框 图
稳定数据文件的一般形式
计算开始
模型参数
第一部分
计算控制FF卡 输出开始 输出控制
第二部分 输出结束
整个数据分为两个部分，第一个部分为计 算参数部分， 第二个部分为输出部分。
/NETWORK_DATA\ 网络数据
• • • • • •
（END）或（STOP） （必须有） 潮流结束
网络数据 BPA网络数据，以卡片形式输入，数据必 须严格按规定的格式录入，否则软件无法 识别。
B卡：节点参数 L/E卡：线路参数 T/R卡：变压器参数
• 交流数据节点通常填写B卡，可以表示 发电机端点、线路连接点、变压器端点、
/P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL\ 结果输出 /RPT_SORT ＝ ZONE\ 指定输出顺序
/NEW_BASE,FILE=工程名.BSE\指定二进制结果名 /PF_MAP,FILE = 工程名.MAP\ 输出绘图需要的文件
/MVA_BASE = 100\ 基准功率，缺省的条件下为100MVA
可以由用户指定
为了提高收敛性，通常是先采用P－Q 分 解法进行初始迭代，然后再转入牛顿－拉 夫逊法求解潮流。
计算过程
潮流数据文件的一般形式
潮流开始
潮流计算控制
网络数据
潮流结束 数据输出
控制语句
控制语句
分3级控制语句： 1. 第一级控制语句的形式：（…）,共有3
个，标志潮流计算的开始和结束。 2. 第二级控制语句的形式：/…\。 3. 第三级控制语句的形势：>…<；从属于
PSD-BPA电力系统分析程序
该软件包主要由潮流和暂稳程序构成，具有计算 规模大、计算速度快、数值稳定性好、功能强等 特点，已在我国电力系统规划、调度、生产运行 及科研部门得到了广泛应用。
PSD-BPA潮流计算程序
主要功能 • 基本的潮流计算功能，计算电压、
功率等 • 自定义输出的功能 • 负荷静态特性模拟功能 • 发电机功率控制功能 • 节点P-V、P-Q、Q-V曲线计算功能 • 节点、线路、损耗灵敏度分析 • N-1开断模拟 • 区域联络线功率控制 • 其他
负荷节点等，其中可以填写值包括负荷、
发电机有功无功出力、无功补偿、电压值 等变量。
• 可选的节点类型：PQ节点、PV节点、 Vθ节点。 • 根据不同的节点填写不同的节点类型和 数据，必须填写类型、节点名、基准电压。
IEEE3机9 节点网络
PSD-BPA暂态稳定程序
主要功能及算法
BPA稳定程序是用于分析电力系统在稳态下 受到各种干扰时的系统动态行为的有力工具。 可以用来模拟电力系统的运行和控制；研究 高压直流输电、风电、FACTS装置等等。在 大电网稳定分析计算方面有广泛应用。
FF
1000. 指定计算步长，计算控制结束
90
输出开始卡
MH
输出主控制卡
BH 1 B 母线1 230. 3 3 GH 1 发电机1 16.5 G 发电机3 13.8 3 3
母线输出控制卡 发电机输出控制卡
LH
线路输出控制卡
99
输出结束
模型简介
• 发电机 BPA程序的通用发电机 模型是六绕组模型（d、 q轴），其中x、y为阻 尼绕组，f为励磁绕组， g为由于q轴铁芯内部 构成的短路阻尼线圈
• 故障操作ＬＳ卡
三相短路及线路开断卡（MDE＝1、2、3） 切机、切负荷操作（MDE＝4） 快关阀门（MDE＝8） 复故障操作（MDE＝9）等等。
谢谢
计算规模
• 节点数量目前已经达到20,000个 • 支路数量达到80,000条 • 100条直流线路和50多条多端直流线
路 • 100多个交换功率区域，300个分区，
各分区间可有500多条功率交换联络 线
计算方法
• P_Q分解法 • 牛顿_拉夫逊法 • 改进的牛顿－拉夫逊算法 • 采用什么算法以及迭代的最大步数
可供选择的有：双轴（d、q）模型、经典模 型、等值负荷、无穷大母线等
经典模型E‘=C，用MC卡，需要填写发电机 基准电压、发电机动能、Ｘd’、阻尼转矩 系数等。
要详细模拟一个电机的阻尼绕组时，则须对
该机先填一张M卡，再填一张MF卡。需要填 写发电机详细参数
• 励磁系统 连续、旋转直流励磁系统（EA 型） 无刷旋转交流式励磁系统（EB 型） 改进型无刷旋转交流式励磁系统（EC 型 复式励磁系统（ED 型）等等。