(弘深)实验一：PSAT潮流模型的建立

表2 220kV线路数据 2-3
3-4 2-4
80
100 120 额定容量 (MVA) 240
0.03
0.03 0.03
0.30
0.30 0.30 短路损耗 (kW) 630
3.9×10-6
3.9×10-6 3.9×10-6 空载损耗 (kW) 220 空载电流 (%) 0.8
表3 双绕组变压器参数 型号 SFP7-240000/220 额定电压(kV) 242±2×2.5% /15.75 短路电压 (%) 14
2 P U * 0 IB GT 2 1000U IN SB
2 I % S U * N BT 0 2 B 100U IN SB
U J / U JB k* U I / U IB
⑤双绕组变压器
双绕组固定变压 器的主属性页： 注意：此处填 写变压器额定 容量
⑥三绕组变压器
RT2+jXT2 1 k1:1 RT1+jXT1 RT3+jXT3 GT-jBT
注意：负荷填写 的是有名值
Load Model：单击下拉列表可 更改元件模型或运行状态，包括 Const. PQ（PQ恒定负荷）、 Const. Current（恒流负荷）、 Const. Imped.（恒阻抗负荷） 和Out（退出运行）。
④交流线路
R+jX I
J
SB R r l 2 UB
二、认识DSATools与PSAT

DSATools的主要特点


分析功能比较全面；
全图形化的运行和操作环境；可以分析大规模系统（处理能力可 达10万个节点）；

计算引擎功能强大；
支持多种商业仿真软件的数据格式； 具备分布式计算能力；


பைடு நூலகம்
用户自定义模型功能强大；
有离线分析和在线分析两种应用模式，支持与EMS的接口和实 时动态安全分析。
稳态实验
PSAT潮流计算模型的建立
一、主要内容
认识DSATools与PSAT
潮流模型的建立
元件模型的学习 完成作业
二、认识DSATools与PSAT

DSATools (Dynamic Security Assessment Software) 是 由 加 拿 大 Powertech开发的新一代电力系统动态安全分析软件包， 2013 年底的 最新版本为13.0。
作业要求
三、画出完整的网络接线图（20%） 四、Word文档的清晰美观（10%）
作业以Word文档的形式提交，命名方式：
学号-班级-姓名（20111001-06-张三）
注意：作业在提交并确认后放入回收站并清空
四、元件模型的学习
标幺值计算所采用的方法： 将未经归算的各元件阻抗、导纳以及网络中各点电压、 电流的有名值除以由基本级归算到这些量所在电压级的阻 抗、导纳、电压、电流基准值。本次实验中，先选取基本 级的基准电压（220kV），然后按变压器变比归算,计算其 它电压等级的基准电压。 稳态书第62页
节点分类
根据节点已知变量分:
类型 给定变量 待求变量 说明 相对于计算电网具有充足的有功 和无功调节能力的节点。通常只 设一个。 相对于计算电网具有充足无功调 节能力的节点。 其它节点。
平衡 节点
PV 节点 PQ 节点
U、δ
P、Q
P、U P、Q
Q 、δ U、δ
①母线
Number
Base kV Type Load Bus （负荷母线）

三、潮流模型建立的步骤
新建工程 建立元件并完成数据输入 方法一：直接建立元件
方法二：绘制单线图
1、新建工程
1.运行PSAT 2.点击File→New Project
交流母线 发电机 负荷 不可调并联电容电感支路 可调并联电容电感支路 线路 固定双绕组变压器 可调双绕组变压器 三绕组变压器
1:k2
2
1:k3
3
三绕组变压器的等值电路
⑥三绕组变压器
2 Pk1U N SB R 2 2 1000 S N U B 2 Pk2U N SB * RT2 2 2 1000 S N UB 2 Pk2U N SB * RT3 2 2 1000 S N U B * T1 2 U k1 %U N S B 2 100S N U B 2 U k2 %U N SB 2 100S N U B 2 U k3 %U N SB 2 100S N U B
3
220kV
80 j60MVA
5
110kV
150 j75MVA
10kV
6
j 40Mvar
作业
主要参数如下：
表1 发电机参数
型号 QFQS-200-2 支路 线路长度 额定功率(MW) 200 电阻(Ω /km) 额定电压(kV) 15.75 电抗(Ω /km) 额定功率因数 0.85 电纳S/km)
作业
表4 三绕组变压器参数
型号 SFPSZ7120000/220 额定容量比 100/100/50 额定电压(kV) 220±8×1.25％ /121/11 短路电压（%） 1-2 13 1-3 22 2-3 7 短路 损耗 (kW) 480 空载 损耗 (kW) 144 空载 电流 (%) 0.9

二、认识DSATools与PSAT

PSAT是一个图形化的潮流分析软件，是DSATools的核心模块之一。 PSAT为电力系统稳态分析提供分析工具，同时为 TSAT、 SSAT等其 它模块提供基础稳态数据。 PSAT的主要特点： 支持表格和图形两种潮流数据输入/输出方式；支持多种潮流数据 格式文件的导入和导出；潮流计算结果可以在单线图上显示，同 时支持有功/无功潮流的动画显示和潮流结果的等高线图 (contour) 显示；提供数据有效性检查功能。 提供多种电力元件模型，包括常规电力元件以及 FACTS元件、两 端和多端HVDC模型，等。 提供牛顿-拉夫逊 (Newton-Raphson)、XB型快速解耦和 BX 型快速 解耦潮流算法，支持潮流算法的自动切换 (Automatic模式)；潮流 求解过程中可以模拟多种潮流控制措施。
X
* T1
R T (100%)
2 Pk maxU N SB 2 2 2000 S N UB
* X T2
R T (50%) 2 RT (100%)
* X T3
k U1 / U1B
* 1
2 P0 UB * GT 2 1000U N SB
* k2 U2 / U2B
* k3 U3 / U3B
2 I % S U * B BT 0 N 2 100 U N SB
⑥三绕组变压器
⑥三绕组变压器
⑦固定并联补偿支路
注意：MVAr正值 表示电容，负值 表示电感
作业
搭建如下模型：
15.75kV
1
以最高电压等级 额定电压为基准 电压，基准容量 为100MVA。
220kV
4

220kV
2
作业要求
一．列出所有母线的数据（30%）
在powerdata里双击ACBus，截取以下部分
二、写出部分元件参数的计算过程及结果（40%） 学号尾号为1、4、7： 双绕组变压器的计算过程，截取双绕组变压器、无穷大系 统和并联补偿支路的参数属性框图； 学号尾号为2、5、8、0： 线路2-3计算过程，并截取线路2-3、发电机和三绕组变压 器参数属性框图； 学号尾号为3、6、9： 线路2-4和3-4的计算过程，并截取线路2-4、线路3-4、并 联补偿支路和负荷参数属性框图。
2、建立元件并完成数据输入
方法一：直接建立元件
在工作区PowerFlow Data中选择需要建立 的元件，双击元件
菜单edit→ insert new row
弹出属性对话框 填写元件参数即可
方法一：直接建立元件
方法二：绘制单线图
第一步：新建单线图
方法一：单 击该按钮 方法二：file→ new diagram
三绕组变压器的参数计算结果： 支路 电阻 电抗 变比 电导 电纳
高
中 低
0.001667
0.001667 0.003334
0.116667
0 0.066667
1
1 1
0.00144
0.0108
作业
母线号 1 2 3 4 5 6 母线类型 Gen. Bus （发电机母线） Load Bus （负荷母线） Swing Bus（摇摆母线） Load Bus （负荷母线） Load Bus （负荷母线） Load Bus （负荷母线）
交流线路的 主属性页
Resistance Reactance Conductance Susceptance 电阻 电抗 电导 电纳 (电阻) (电抗)
(电导)
(电纳)
½B
⑤双绕组变压器
J I
k:1
RT+jXT
GT-jBT
双绕组变压器的等值电路
注意：其中阻抗、变比均为标幺值。以下各元件的相关 量也均为标幺值。
⑤双绕组变压器
2 PU SB * k IN RT 2 2 1000S N U IB
2 U k %U IN SB X 2 100S N U IB * T
SN ——额定容量（MVA）； UIN ——变压器（I侧）额定电压（kV）； Pk ——短路损耗（kW）； Uk% ——短路电压百分数； P0 ——空载损耗（kW）； I0% ——空载电流百分数。 式中，SB和UB分别为选取的基准容量（MVA） 和基准电压（kV）；UIB和UJB分别为I侧和J侧母 线基准电压（kV）;UI和UJ分别为I侧和J侧母线 额定电压（kV）。

DSATools主要包含以下四个核心软件： PSAT（Power flow & Short circuit Analysis Tool）：潮流和短路分 析工具。 VSAT（Voltage Security Assessment Tool）：电压安全评估工具。 TSAT（Transient Security Assessment Tool）：暂态安全评估工具。 SSAT（Small Signal Analysis Tool）：小信号分析工具。
方法二：绘制单线图
第二步：从工具箱中选择元件放在图上
双击图形就可以 进行参数输入 工具箱
方法二：绘制单线图
工具箱中各元件对应的图标：
母线 发电机 双绕组变压 器（固定） 三绕组变压 器 交流线路 负荷 并联补偿支 路（不可调）
四、元件模型的学习
①母线 ②发电机 ③交流线路
④负荷
⑤双绕组变压器 ⑥三绕组变压器 ⑦固定并联补偿支路
母线编号
基准电压 母线类型 PQ节点
Gen. Bus （发电机母线）
Swing Bus （摇摆母线）
PV节点
平衡节点
②发电机
根据节点类型填写数据
PV节点：有功和电压 平衡节点：电压 PQ节点：有功和无功
要使电压幅值 不变，只需把 电压上下限值 填成一样即可
③负荷
每一个负荷包括5个元件， 在 Load Components 属性页中填写各个元件的 参数
*
jB/2
jB/2
SB X xl 2 UB
*
交流线路的等值电路
2 UB 1 * 1 B bl 2 2 SB
式中，SB和UB分别为选取的基准容量（MVA）和基准电压
（kV）；r和x分别为单位长度电阻和电抗（Ω /km），b为 单位长度电纳（S/km）；l为线路长度（km）。
④交流线路