潮流仿真开题报告

青岛大学

毕业论文(设计)开题报告

院系: 自动化工程学院电气系

专业: 电气工程及其自动化

班级: 电气一班

学生姓名: 祝昆

指导教师: 马力

2012年3月18 日

1.文献综述

1.1 电力系统仿真技术的发展

随着社会对能源需求的增长和发电技术的进步, 现代电力系统发展很快, 大容量发电机组不断涌现, 自动化程度更趋提高, 计算、监视及控制问题日益复杂, 这就需要运行人员具有更强的应变能力和更熟练地操作。新的电气研究也需做各种试验, 但无论从现有技术上还是从供电的可靠性及设备的安全性考虑, 直接在实际的电力系统及厂矿企业变电所中进行操作人员的培训和科学研究, 可能性很小, 因此运行电力系统仿真技术脱离现场对运行人员培训及电气研究成了迫切的需要。

电力系统仿真技术的研究可追塑到50 年代, 最早的电力系统仿真设备可认为是直流计算台, 以后出现支流计算台, 主要用做短路、潮流及稳定计算。真正成为实用技术是从60 年代末70 年代初用于电气培训。美、日、英等国推出了核电、火电仿真系统, 培训运行人员效果良好, 各国纷纷仿效。1975 年美国编制了第一个全复制型培训仿真器国家标准。目前国外电厂培训仿真技术的研制和开发已日趋成熟。

我国清华大学1983 年研制成功了国产200MW 燃煤机组原理型培训系统, 同年又以哈尔滨电厂机组为原理, 研制成功200MW 全复制型培训系统。目前电力部已作出规定, 大型火电机组操作人员应经过仿真培训取得合格证方可录用。部分地区(如重庆) 的厂矿企业变电所值班人员也分批参加仿真培训。现在国内各大电业局几乎都已经或准备购置培训用仿真装置, 成立仿真培训中心。

电力仿真技术在电力系统中的发展和应用与电力发展对仿真的要求、计算机硬件、软件技术发展密切相关, 某些电力仿真装置就象一个缩小的电力系统, 凡是与电力相关部门的技术人员, 通过对仿真技术的学习, 了解及参加仿真培训, 就能迅速地熟悉电力系统, 掌握电力运行操作的一些基本方法。

电力系统是一个大规模、时变的复杂系统,而且在国民经济中有非常重要的作用,电力系统数字仿真技术已成为电力系统研究、规划和设计的重要手段。因此电力系统仿真软件的功能特性对于提高研究、设计的效率和可信性有重要作用。随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断升高,电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加,因此在电力系统的生产和研究中仿真软件的应用越来越广泛。

1.2 PSASP仿真软件简介

《电力系统分析综合程序》（Power System Analysis Software Package，PSASP）是由中国电力科学研究院研发的电力系统分析程序。主要用于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案；运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施；科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题以及高等院校用于教学和研究。

基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析。包括：稳态分析的潮流计算、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析、静态等值等；

故障分析的短路计算、复杂故障计算以及继电保护整定计算等；

机电暂态分析的暂态稳定计算、直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达起动、控制系统参数优化与协调以及电磁－机电暂态分析的次同步谐振计算等。

PSASP有着友好、方便的人机界面，如基于图形的数据输入和图上操作，自定义模型图以及图形、曲线、报表等各种形式输入。

PSASP与Excel、AutoCAD、Matlab等通用的软件分析工具有着方便的接口，可充分利用这些软件的资源。

PSASP应用程序的共同特点是：

1.可计算大规模（可达3000个母线或更多）的交直流混合电力系统；

2.有公用的数据库做支持，不必为每一种计算准备其基础数据；

3.有固定模型库和用户自定义模型库作支持；

4.不但有通常的文本方式计算，而且还有单线图上的操作（修改数据、操

作开关、增加故障等）计算，其计算结果直接标注在图上，具有仿真的

效果；

5.具有多种形式（图形、图示、报表、曲线等）的结果分析输出；

6.提供了与Excel、AutoCAD、Matlab等常用软件工具的接口。

我校购买的PSASP软件包主要包括以下功能模块：潮流计算；暂态稳定计算；短路计算；网损分析计算；小干扰稳定分析计算；用户程序接口。

如今已发展为一个结构科学、使用方便、图文并茂、高度集成和开放的软件包,多年来PSASP已为我国一些重大电力工程项目的建设和投入运行作出了重要的贡献：

1.1974年成功地分析了西北330千伏系统振荡事故，首次提出了由于水、火

机组的调节速度不匹配而引起系统振荡的观点，为以后的系统运行提供

了非常宝贵的经验；

2.我国第一条500千伏(东北元锦辽)系统的设计和运行方案研究；

3.三峡电网交直流输电方案的论证；

4.葛州坝向华东地区送电的可行性研究；

5.西南-西北、华中-华东等联网运行方案研究；

6.广东-香港联网低频振荡事故分析；

7.我国第一条直流输电(葛-上线)系统的设计及投运的研究；

8.大区电网互联方案研究；

9.可控串补的系统研究。

PSASP早于1985年获首届国家科技进步一等奖，在之后的十几年中，仍一如既往，不断创造新的佳绩。

PSASP广泛应用于全国各网省、香港地区的电力规划设计、生产调度运行、科学研究、高等院校、大工业用电企业、地调和县调等，超过300多家用户，成为电力系统设计运行和实验研究的必备工具，解决了电力系统的大量关键技术问题。近年来，国内多所大学和科研单位应用PSASP提供的用户自定义(UD)和用户程序接口(UPI)功能做了大量富有成效的科研工作，取得了非常可喜的研究成果。

2.主要研究内容、方法

2.1 PSASP的三层机构体系