PSSE实验课程-稳态分析建模

参考文献
❖刘新东，黄元亮，谢龙汉. PSS/E电力系统分析
及仿真[M], 北京：电子工业出版社，2011.
PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
谢谢！
PSS/E机电动态仿真软件——潮流计算实验
PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
PSS/E的特点
❖输入数据及与其他程序数据文件共享的方便性 ❖程序模型库丰富：包括各种发电机模型、励磁系
统模型、调速器模型、负荷模型、FACTS模型等
❖用户自定义模型功能 ❖应用程序接口功能 ❖多种分析计算功能 ❖用户自定义计算功能 ❖完备的说明文档
PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
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顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
PSSE潮流数据组成
名称 母线数据（Bus Data） 负荷数据（Load Data） 固定并联支路数据（Fixed Bus Shunt Data） 发电机数据（Generator Data） 交流线数据（Non-Transformer Branch Data） 变压器数据（Transformer Data） 区域交换数据（Area Interchange Data） 两端直流数据（Two-Terminal DC Transmission Line Data） VSC数据（Voltage Source Converter (VSC) DC Transmission Line Data） 变压器阻抗修改数据（Transformer Impedance Correction Tables） 多端直流数据（Multi-Terminal DC Transmission Line Data） 分段交流线路（Multi-Section Line Grouping Data） 分区数据（Zone Data） 区域交换数据（Interarea Transfer Data） 所有者（Owner Data） FACTS数据（FACTS Device Data） 可投切支路数据（Switched Shunt Data） 一般网络元件数据（GNE Device Data） 感应电动机数据（Induction Machine Data）
IPI,NBI,ANMXI,ANMNI,RCI,XCI,EBASI,TRI,TAPI,TMXI,TMNI,STPI,ICI,IFI,ITI,IDI,XCAPI
某实际系统
算例系统
NAME
直流线名称
√
MDC
控制方式
√
RDC
直流线电阻
√
RCOMP
复合阻抗
√
DELTI
直流功率
√
SETVL
换流器需要功率
√
VSCHD
、实验老师
❖内容：实验名称、实验目的、实验预习要求、实
验内容和步骤、思考题
❖报吿用A4纸张、手写 ❖每个人的报告不得雷同，雷同不算分，包括实验
数据也不得全部相同，除教师统一要求的相同实 验数据外，每个学生均需另行设置一个不同的实 验数据。
❖请大家保存实验数据，下次潮流计算实验时使用
PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
PSS/E机电动态仿真软件——稳态建模分析实验
程序界面
•菜单栏 •工具栏 •图形视图 •树状图 •表格 •页 •报告/进度窗口 •状态栏
PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
潮流数据文件*.raw的建立
在 PSS/E 上建立如下图表所示 IEEE 9 母线系统的潮流 计算模型
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I J ID STAT
I侧母线 J侧母线 标示符 运行状态
某实际系统 √ √ √ √
算例系统 √ √ √ √
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变压器数据（续）
R
绕阻间测量电阻
√
√
X
绕阻间测量电抗
√
√
SBASE
绕组容量
√
√
WINDV1
绕组1非标准变比
√
NOMV1
绕组1额定电压
√
WINDV2
• 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） • 最优潮流（OPF） • ……
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I侧母线
√
J侧母线
√
标志符
√
线路电阻
√
线路电抗
√
充电电容
√
测量点
√
电流额定值A
√
电流额定值B
√
电流额定值C
√
线路长度 PSS/E机电动态仿真软件——稳态建模分析实验
算例系统 √ √ √ √ √ √ √
变压器数据（ Transformer Data ）
I,J,K,CKT,CW,CZ,CM,MAG1,MAG2,NMETR,’NAME’,STAT,O1,F1,O2,F2,O3,F3,O4,F4,VECGRP
PSS/E机电动态仿真软件 ——稳态分析建模实验
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PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
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PSS/E主要功能
PSS/E（Power System Simulator for Engineering） 是由由西门子公司（SIEMENS）推出的商业化电力系 统仿真软件
主要功能：
WINDV2,NOMV2,ANG2,RATA2,RATB2,RATC2,COD2,CONT2,RMA2,RMI2,VMA2,VMI2,NTP2,T AB2,CR2,CX2,CNXA2
WINDV3,NOMV3,ANG3,RATA3,RATB3,RATC3,COD3,CONT3,RMA3,RMI3,VMA3,VMI3,NTP3,T AB3,CR3,CX3,CNXA3
PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
实验流程图
PSS/E机电动态仿真软件——稳态分析建模实验
潮流数据文件*.raw的建立
raw文件
• 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。这十七组数据必须以一个固定的顺序存放在raw文件中。数据 顺序如下：
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PSS/E机电动Leabharlann Baidu仿真软件——稳态建模分析实验
I, ID, STATUS, AREA, ZONE, PL, QL, IP, IQ, YP, YQ, OWNER, SCALE, INTRPT
某实际系统
算例系统
I
母线编号
√
√
ID
负荷标示符
√
√
AREA
区域编号
√
√
ZONE
分区名
√
√
OWNER
所有者
√
√
PL
有功功率
√
√
QL
无功功率
√
√
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母线编号 母线名 基准电压 区域编号 分区名 所有者 母线电压 母线电压相角 母线电压上限 母线电压下限 最大事故电压 最小事故电压
某实际系统 √ √ √ √
√ √ √ √ √ √ √ √
算例系统 √ √ √ √
√ √
PSS/E机电动态仿真软件——稳态建模分析实验
负荷数据（ Load Data ）
实际系统
固定并联支路包括并联电容电抗，在实际系统中由于远距离输电线路的无功传输效 率非常低，常在母线上并联电容电抗器以平衡无功功率，所以固定并联支路数据在 实际系统中很常见。
PSS/E机电动态仿真软件——稳态建模分析实验
发电机数据（ Generator Data ）
I,ID,PG,QG,QT,QB,VS,IREG,MBASE,ZR,ZX,RT,XT,GTAP,STAT, RMPCT,PT,PB,O1,F1,O2,F2,O3,F3,O4,F4,WMOD,WPF
R1-2,X1-2,SBASE1-2,R2-3,X2-3,SBASE2-3,R3-1,X3-1,SBASE3-1,VMSTAR,ANSTAR
WINDV1,NOMV1,ANG1,RATA1,RATB1,RATC1,COD1,CONT1,RMA1,RMI1,VMA1,VMI1,NTP1,T AB1,CR1,CX1,CNXA1
固定并联支路参数（ Fixed Bus Shunt Data ）
I, ID, STATUS, GL, BL
某实际系统
算例系统
I
母线编号
√
ID
标志符
√
STATUS
运行状态
√
GL
并联有功
√
BL
并联无功
√
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固定并联支路参数（ Fixed Bus Shunt Data ）
额定电压
√
DCVMIN
电压最小值
√
VCMODE
方式切换直流电压
√
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两端直流数据（Two-Terminal DC Transmission Line Data）
直流线路参数
换流器参数
直流线路在实际系统中常作为区域间的大功率传输线路，对实现区域电网互联，提 高系统稳定性有重要作用。
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母 线 节 点 参 数
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交 流 线 路 参 数
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变 压 器 支 路 参 数
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实验报告书写形式要求
❖封面：实验名称、班级、姓名、学号、任课教师
PSS/E最大计算规模
❖母线Buses ❖负荷Loads ❖发电机等Machines ❖线路Branches ❖变压器Transformers
❖直流线路HVDC lines
200,000
300,000
33,050
300,000 60,000（双绕组） 15,000（三绕组） 50（两端） 20（多端）
PSS/E的特点
❖所允许的仿真规模非常大，利于超大规模系统计
算
❖灵活的模型自定义 ❖用户可参与的强劲的交互式计算过程控制 ❖简单易懂的二次开发语言，用户可以编写PSS/E
环境下自动运行程序，能达到批处理作用
❖应用广泛——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
❖缺点：国内相关资料较少
I ID PG QG QT QB VS MBASE STAT PT PB
母线编号 标志符
有功出力 无功出力 无功上限 无功下限 安排电压 基准容量 运行状态 有功上限 有功下限
某实际系统 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
算例系统 √ √ √ √
√ √ √
PSS/E机电动态仿真软件——稳态建模分析实验
两端直流数据（Two-Terminal DC
Transmission Line Data）
'NAME',MDC,RDC,SETVL,VSCHD,VCMOD,RCOMP,DELTI,METER,DCVMIN,CCCITMX,CCCACC
IPR,NBR,ANMXR,ANMNR,RCR,XCR,EBASR,TRR,TAPR,TMXR,TMNR,STPR,ICR,IFR,ITR,IDR,XCAPR
绕组2非标准变比
√
NOMV2
绕组2额定电压
√
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区域交换数据（ Area Interchange
I, AREA
Data ）
I, ZONE
I, OWNER
某实际系统
算例系统
AREA
区域编号
√
√
ZONE
分区名
√
OWNER
所有者
√
PSS/E机电动态仿真软件——稳态建模分析实验
支路数据（Nontransformer Branch Data）
I,J,CKT,R,X,B,RATEA,RATEB,RATEC,GI,BI,GJ,BJ,ST,MET,LEN,O1,F1,O2,F2,O3,F3,O4,F4
I J ID R X B MET RATEA RATEB RATEC LEN
某实际系统
PSS/E机电动态仿真软件——稳态建模分析实验
母线数据（Bus Data）
I, 'NAME', BASKV, IDE, AREA, ZONE, OWNER, VM, VA, NVHI, NVLO, EVHI, EVLO
I NAME BASKV AREA ZONE OWNER
VM VA NVHI NVLO EVHI EVLO