电力系统仿真软件介绍
电力系统仿真软件综述
电力系统仿真软件综述电力系统仿真软件综述随着电力系统规模不断扩大和复杂性增加，对于电力系统的仿真和分析工作变得越来越重要。
电力系统仿真软件被广泛应用于电力系统规划、运行和维护等领域，为电力行业提供了强大的工具和支撑。
本文将综述当前市场上常见的电力系统仿真软件，并对其特点和优势进行分析。
1. PSS/EPSS/E 是一款功能强大的电力系统仿真软件，广泛应用于电气工程领域。
它具有强大的建模、仿真和分析能力，可以模拟复杂的电力系统网络，包括传输线路、变压器、发电机、电容器等设备。
PSS/E 提供了多种仿真分析功能，包括电压稳定性分析、动态稳定分析、短路分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。
2. DIgSILENT PowerFactoryDIgSILENT PowerFactory 是一款领先的电力系统仿真软件，具有广泛的应用场景和强大的建模和仿真功能。
它可以模拟各种电力系统网络，包括输电网、配电网和微电网等。
DIgSILENT PowerFactory 提供了多种分析模块，包括稳态分析、暂态分析、谐波分析等，可以帮助工程师进行电网规划和运行分析。
同时，DIgSILENT PowerFactory 还支持与其他软件的接口对接，方便系统集成和数据交换。
3. EMTP-RVEMTP-RV 是一款专业的电磁暂态仿真软件，主要用于对高压和超高压电力系统进行分析。
它具有高精度的仿真能力，可以模拟各种暂态现象，包括开关操作、故障和雷电等。
EMTP-RV 提供了丰富的元件和模型库，使得建模过程更加简便和准确。
此外，EMTP-RV 还支持并行计算和分布式仿真，提高了仿真效率。
4. PSATPSAT 是一款免费开源的电力系统分析软件，主要用于稳态和暂态分析。
它提供了多种建模元件和模型，可以模拟各种电力设备和控制装置。
PSAT 支持稳态潮流分析、动态模拟和谐波分析等多种分析功能，为电力系统设计和运行提供了强大的工具和支持。
电力仿真软件atp简介
电力仿真软件ATP简介概述电力仿真软件ATP（Alternative Transients Program）是一种广泛应用于电力系统工程领域的仿真工具。
它可以用于分析和解决各种电力系统的暂态问题，包括短路、过电压、过频、过电流等现象。
ATP软件具有灵活强大的仿真能力，能够帮助工程师们准确预测电力系统的运行情况，从而提供有效的解决方案。
功能特点1. 仿真模块ATP软件提供了多种仿真模块，包括暂态稳定模块、电磁暂态模块、电网故障分析模块等。
这些模块可以模拟电力系统运行过程中的各种变化和故障情况，帮助工程师们进行系统分析和故障排除。
2. 精确建模ATP软件支持对电力系统的精确建模，包括线路、隔离开关、变压器、发电机等设备的建模。
用户可以根据系统实际情况，设置各种参数，以获得准确的仿真结果。
3. 多种分析功能ATP软件提供了多种分析功能，包括电压、电流、功率等参数的计算和显示。
用户可以通过这些功能了解电力系统的运行情况，并对系统进行综合分析。
4. 结果可视化ATP软件支持结果数据的可视化，用户可以通过图表、曲线等方式直观地展示和分析仿真结果。
这样能够更好地理解电力系统的运行情况，为问题的解决提供参考。
5. 大规模仿真ATP软件具有强大的计算能力，可以进行大规模电力系统的仿真。
它可以同时处理大量的数据和复杂的计算，快速准确地完成仿真任务。
应用领域由于ATP软件具有强大的仿真能力和灵活的使用方式，它被广泛应用于电力系统的各个领域。
1. 设计与规划在电力系统的设计与规划阶段，ATP软件可以帮助工程师们进行系统仿真，评估系统的稳定性和可靠性。
通过模拟各种工况和故障，工程师们可以优化系统设计方案，提高系统的性能和效率。
2. 运行和维护在电力系统的运行和维护阶段，ATP软件可以帮助工程师们进行故障诊断和故障恢复。
通过模拟系统运行过程中的故障情况，工程师们可以准确判断故障原因，并采取相应的措施进行修复。
3. 教学和研究ATP软件作为一种教学和研究工具，被广泛运用于电力系统工程的教学和研究领域。
电力系统仿真软件
电⼒系统仿真软件电⼒系统仿真软件简介⼀、PSAPAC简介: 由美国EPRI开发，是⼀个全⾯分析电⼒系统静态和动态性能的软件⼯具。
功能：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：⽹络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。
LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。
IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采⽤快速分解法和⽜顿－拉夫逊法相结合的潮流分析⽅法，由电压稳态分析⼯具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。
TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电⼒潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。
DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真⼯作量⼤、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的⽅法，增强了时域仿真的能⼒。
LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，⽤来模拟⼤型电⼒系统受到扰动后的长期动态过程。
为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和⽅法。
VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序⽤来评价⼤型复杂电⼒系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。
为了估计电压不稳定状态，使⽤了⼀种增强的潮流程序，提供了⼀种接近不稳定的模式分析⽅法。
ETMSP（Extended Transient midterm Stability Program）： EPRI为分析⼤型电⼒系统暂态和中期稳定性⽽开发的⼀种时域仿真程序。
为了满⾜⼤型电⼒系统的仿真，程序采⽤了稀疏技术，解⽹络⽅程时为得到最合适的排序采⽤了⽹络拓扑关系并采⽤了显式积分和隐式积分等数值积分法。
SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电⼚模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域⼩信号稳定程序(MASS)及⼤型系统特征值分析程序（PEALS）两个⼦程序组成。
电力系统仿真软件综述
机电暂态仿真工具： PSS/E 、 PSASP 、BPA 、Simpow、Eurostag、 PowerWorld Simulator 、 POWERTECH DSA 、 CYME、NEPLAN、ETMSP 电磁暂态仿真工具： EMTP/ATP、PSCAD/EMTDC 、EmtpE 混合仿真工具： NETOMAC、DIgSILENT、SimPowerSystems 电磁场仿真工具： ANSOFT、ANSYS、CDEGS 电力电子仿真工具: PLECS、PSIM 配电网仿真工具: ETAP 、EDSA/DesignBase、 PSS/SINCAL、 PSS/ADEPT
DSATools组成模块
Powertech的电力系统动态安全综合分析软件包 DSATools 目前包括下列功能模块： 潮流及短路分析程序PSAT (Powerflow & Short-circuit Analysis Tool)； 电压安全分析程序 VSAT (Voltage Security Assessment Tool)； 暂态安全分析程序 TSAT (Transient Security Assessment Tool)； 小干扰稳定分析程序 SSAT (Small Signal Analysis Tool); 用户自定义模型图形编辑器(UDM Editor)； 电力系统稳定器PSS设计及整定(CDT)； 在线动态安全分析平台(DSA Manager)。
电力系统仿真软件综述
武汉大学电气工程学院 曹玉胜
内部交流 谢绝公开
内容
电力系统仿真概述
机电暂态仿真软件
电磁暂态仿真软件
电力电子仿真工具 配电网仿真软件
一. 电力系统仿真概述
powerfactory中文教程
powerfactory中文教程PowerFactory是一款强大的电力系统仿真软件，广泛应用于电力系统的规划、分析和运行等领域。
本文将为大家介绍PowerFactory的基本功能和使用方法，帮助初学者快速入门。
PowerFactory的安装和启动非常简单。
用户只需按照软件提供的安装向导进行操作，即可成功安装PowerFactory。
启动PowerFactory 后，用户可以看到软件的主界面，界面简洁直观，各个功能模块清晰可见。
PowerFactory提供了丰富的电力系统分析工具。
用户可以通过建立电网模型，对电力系统进行各种分析。
比如，用户可以进行电压稳定性分析，通过模拟电网的电压响应情况，判断电网是否稳定。
用户还可以进行潮流计算，分析电网的功率分布情况。
此外，PowerFactory还提供了短路分析、谐波分析、暂态稳定性分析等功能，满足用户对电力系统各方面问题的分析需求。
PowerFactory还可以进行电力系统规划。
用户可以通过建立不同方案的电网模型，模拟电网的运行情况，对电网进行优化。
比如，用户可以通过添加新的输电线路或变电站，优化电网的供电能力。
用户还可以通过添加新的可再生能源发电设备，优化电网的环境效益。
此外，PowerFactory还可以进行电力市场模拟，帮助用户制定合理的电力调度方案。
对于初学者来说，PowerFactory的使用可能会有一定的难度。
但是，PowerFactory提供了丰富的帮助文档和教程，用户可以通过阅读文档和教程，快速掌握PowerFactory的使用方法。
此外，PowerFactory还提供了交互式的界面，用户可以通过点击按钮、拖拽元件等方式进行操作，降低了使用门槛。
在使用PowerFactory时，用户需要注意一些常见问题。
首先，建立电网模型时，要保证模型的准确性。
模型中的参数、拓扑结构等都需要与实际情况相符。
其次，进行分析时，要选择合适的算法和参数。
不同的算法和参数可能会得到不同的结果，用户需要根据具体情况进行选择。
电力系统仿真软件PSSE学习手记（剧透版）
电⼒系统仿真软件PSSE学习⼿记（剧透版）1.1 PSS/E基本介绍电⼒系统仿真器（Power System Simulator/ Engineering, PSS/E）是美国电⼒技术公司（Power Technology Inc., PTI）于1976年推出的专门为输电系统分析⽽设计的电⼒系统仿真计算的综合性软件。
PSS/E采⽤⾼效建模仿真技术，它包含了主框架和⼤量的⼦程序，在进⾏计算时，PSS/E主程序调⽤各个⼦程序模块，因此，PSS/E具有强⼤的计算能⼒及计算速度，⽬前PSS/E 33版本处理的电⼒⽹络的最⼤规模为15万条母线、30万条线路、30万个负荷以及3.3万台发电机。
由于其强劲的计算功能，到⽬前为⽌，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，是应⽤最为⼴泛的电⼒系统分析程序。
⽬前国内引进PSS/E软件的⾼校有：清华⼤学、浙江⼤学、⼭东⼤学、华北电⼒⼤学、西南交通⼤学、哈尔滨⼯业⼤学、上海电⼒学院、新疆⼤学等。
1.2 PSS/E功能介绍PSS/E软件可以实现的功能如下：（1）潮流计算（load flow）（2）优化潮流（optimal power flow）（3）短路分析（short circuit ）（4）暂态及动态稳定（transient and dynamic stability）（5）负荷建模（load modeling ）（6）电压稳定（voltage stability）（7）传送能⼒（transfer capability）（8）甩负荷（load rejection ）（9）交直流输电（ac and dc transmission）（10）柔性电⼒系统技术（FACTS technology, Flexible AC Transmission Systems）（11）次同步谐振（sub-synchronous resonance）（12）损耗评价（loss evaluation ）（13）继电保护（relay protection）（14）串联及并联补偿（series and shunt compensation）（15）静⽌⽆功负荷器（SVC application ）（16）互连运⾏（interconnected operations）（17）低频振荡计算（low frequency oscillations ）（18）内过电压，潜供电流及恢复电压计算（19 ）单相、三相重合闸的应⽤对⼤容量汽轮发电机的影响及其计算——————————————————————————————————————————————在不久的将来可能会推出⼀本关于PSSE的学习资料的书籍，包含基本理论，基本操作及算例分析等，以上内容为第⼀章中的部分内容。
电力系统模拟与分析软件的使用方法与技巧
电力系统模拟与分析软件的使用方法与技巧在今天的电力系统中，模拟与分析软件已经成为不可或缺的工具。
这些软件可以帮助工程师们进行电力系统的建模、仿真和分析，以确保电力系统的安全性、稳定性和可靠性。
本文将介绍一些常见的电力系统模拟与分析软件，并详细阐述其使用方法与技巧。
一、PSS/E（Power System Simulation for Engineering）PSS/E是一种功能强大的电力系统模拟与分析软件，用于分析稳态、动态、短路和暂态稳定性等问题。
下面将分别介绍其使用方法与技巧。
1. 使用方法：- 建模：在PSS/E中，首先需要建立电力系统的模型。
可以根据实际情况，添加发电机、负荷、变压器、线路等元件，并进行参数设置。
- 设定运行条件：设定电力系统的运行条件，包括平衡功率流、短路分析条件、稳定性分析条件等。
- 运行仿真：根据设定的运行条件，进行仿真运行，可得到仿真结果。
2. 技巧：- 仿真参数选择：合理选择仿真时间步长和仿真时间范围，以便观察最有意义的仿真结果。
- 结果分析：PSS/E提供了各种结果展示和分析工具，可以灵活选择所需的结果进行展示和分析。
例如，可以通过绘制曲线图、动画图等方式进行结果的可视化分析。
- 批处理功能：PSS/E还支持批处理功能，可以通过脚本文件或命令行模式运行多个仿真实例，提高仿真效率。
二、ETAP（Electrical Transient Analyzer Program）ETAP是一种集成的电力系统设计、模拟和分析软件。
在大型电力系统的设计和建模方面具有广泛的应用。
以下是其使用方法与技巧。
1. 使用方法：- 数据建模：在ETAP中，通过数据建模功能可以逐步建立电力系统的模型。
可以根据实际情况添加各种元件，包括发电机、负荷、变电站等，并进行参数设置。
- 运行仿真：设置电力系统的运行条件，包括平衡功率流、电气短路、暂态稳定性等，然后进行仿真运行，得到仿真结果。
2. 技巧：- 模型检测：ETAP提供了丰富的模型检测功能，可以通过模型检测功能来验证建模的正确性，以提高模拟结果的准确性。
电力系统仿真软件的运用与比较
电力系统仿真软件的运用与比较电力系统仿真软件在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。
通过对电力系统的仿真模拟，我们可以预测和评估各种电力系统配置的性能表现，优化系统设计，提高系统稳定性与可靠性。
本文将介绍常用的电力系统仿真软件，分析其优缺点，并比较其在不同运用场景下的表现。
PSS/E：PSS/E是一款功能强大的电力系统仿真软件，由美国电力科学研究院开发。
它支持多种仿真模型，如发电机、变压器、负荷等，可以模拟复杂的电力系统稳态和动态行为。
PSS/E的优点是精度高、速度快、稳定性好，缺点是价格昂贵，且对用户的要求较高。
MATLAB/Simulink：MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的著名仿真软件，可以用于各种动态系统的建模与仿真。
它支持自定义模型库，用户可以根据需要创建自己的模型。
MATLAB/Simulink的优点是易学易用、模块丰富、功能强大，缺点是对于某些特定领域的模型库支持不够完善。
ETAP：ETAP是一款广受欢迎的电力系统仿真软件，由美国ETAP公司开发。
它支持电力系统的稳态和暂态仿真，具有强大的分析功能和广泛的设备模型库。
ETAP的优点是界面友好、操作简单、支持广泛，缺点是价格较高，且可能存在一定的学习曲线。
电力系统仿真软件在以下几个方面有广泛运用：动态模拟：通过对电力系统的动态模拟，我们可以研究不同运行条件下的系统性能，如故障恢复、负荷波动等。
稳态分析：稳态分析有助于我们了解电力系统的长期运行状态，优化系统配置，提高电力系统的稳定性。
电机启动：电机启动过程中可能会对电力系统产生较大冲击，通过仿真软件可以预测和评估不同启动方案对系统的影响。
我们将使用不同仿真软件对同一电力系统进行仿真，并对结果进行比较。
在动态模拟方面，PSS/E和MATLAB/Simulink均表现出较高的精度和速度，而ETAP在这方面略逊一筹。
在稳态分析方面，PSS/E和ETAP的结果相近，但MATLAB/Simulink在一些关键参数的模拟上存在一定误差。
各种电路仿真软件的分析与比较
各种电路仿真软件的分析与比较电路仿真软件是电子工程师和电路设计师的常用工具，它们可以帮助用户设计、分析和优化各种类型的电路。
市场上有许多不同的电路仿真软件可供选择，下面将对其中一些软件进行分析与比较。
1. MultisimMultisim是一款由National Instruments公司开发的强大的电路仿真工具。
它提供了图形化界面，使用户可以通过拖拽和连接电子元件来快速构建电路。
Multisim支持不同级别的仿真，包括直流、交流和时域仿真。
它还提供了电路布局、布线和生成BOM（Bill of Materials）的功能。
2. LTspiceLTspice是一款免费的电路仿真软件，由Linear Technology公司开发。
它以其快速、准确和稳定的仿真引擎而闻名。
LTspice支持电路的直流、交流和傅里叶分析。
它还提供可视化和波形分析工具来帮助用户分析电路性能。
LTspice提供了在线支持论坛，用户可以在这里获取技术支持和交流经验。
3.PSPICEPSPICE是一款由Cadence Design Systems开发的强大的电路仿真软件。
它提供了图形化界面，支持电路的直流、交流和时域仿真。
PSPICE 还具有傅里叶分析和混合信号仿真的能力。
它也支持从其他设计工具导入电路设计，并与Cadence的其他工具无缝集成。
4.TINATINA是一种经济实用的电路仿真和PCB设计软件，由DesignSoft公司开发。
TINA提供了丰富的电子元件库，用户可以通过简单的拖拽和连接来构建电路。
它支持直流、交流和时域仿真，并提供了实时波形分析和数字示波器的功能。
TINA还具有电路优化和布线功能，使其成为一种功能强大的工具。
5.OrCADOrCAD是由Cadence Design Systems开发的全面的电路设计和仿真解决方案。
它提供了图形化界面，支持直流、交流和时域仿真。
OrCAD还支持创建分析报告、自动布线和PCB设计的功能。
电力系统仿真软件介绍-推荐下载
STEPS软件介绍
STEPS软件介绍STEPS是一款具有强大功能的仿真软件，主要用于建模和模拟电力系统和电气网络。
它是由Opal-RT Technologies开发的，可以模拟各种电力系统，包括发电机、变压器、电机、线路、控制器等。
该软件通过数值计算和电路仿真技术，可以准确地模拟和预测系统的动态行为和性能。
1.多领域建模：STEPS可以模拟多个领域的系统，包括电力系统、电子系统和机械系统等。
它可以用来建立电力系统的整体模型，也可以用来建立部分模型来研究特定的问题。
2.高精度仿真：STEPS采用先进的数值计算算法和电路仿真技术，能够进行精确的仿真和计算。
它可以模拟复杂的电力系统，考虑到电力系统的非线性、时变和非恒定特性，使仿真结果更加准确可靠。
3.可视化建模和仿真：STEPS提供了直观的可视化界面，用户可以通过图形化界面进行系统的建模和仿真。
用户可以直接在界面上添加和配置元件、设置参数，然后运行仿真并观察结果。
这种可视化的建模和仿真方式使用户更容易理解和分析系统的行为和性能。
4.实时仿真和控制：STEPS支持实时仿真和控制功能，可以与实际硬件系统进行实时连接。
它通过硬件接口和实时操作系统实时获取和处理数据，实现与实际系统的交互和控制。
这种实时仿真和控制功能可以用于测试和验证控制策略、优化系统性能等。
5.多种分析工具：STEPS还提供了丰富的分析工具，用于分析和评估系统的性能。
它可以进行稳态分析、动态分析、暂态分析、短路分析等。
用户可以根据需要选择适当的分析工具来评估系统的稳定性、可靠性和安全性等。
总之，STEPS是一款功能强大的电力系统仿真软件，它可以帮助用户建立精确的电力系统模型，进行准确的仿真和预测。
它提供了直观的可视化界面和丰富的分析工具，使用户能够更容易地理解和分析系统的行为和性能。
它还支持实时仿真和控制，可以与实际系统进行实时连接，用于测试和验证控制策略。
因此，STEPS在电力系统领域有着广泛的应用前景。
电力系统仿真软件综述
Operator
actions LFC
Prime mover control
Protection
Generator control HVDC, FACTS,
etc.
Frequency variations
Tie-line regulation
Daily load variation
Long term dynamicsLong-duration
目前，国内常用的机电暂态仿真程序是电力系统综合程序(PSASP)和中国版BPA 电力系统分析程序。国际上常用的有美国PTI公司的PSS／E、美国EPRI的ETMSP 、ABB的SIMPOW程序、德国西门子的NETOMAC、德国Powerfactory的 DIgSILENT。
1.PSS/E
电力系统仿真软件综述
内 容
电力系统仿真概述 机电暂态仿真软件 电磁暂态仿真软件 电力电子仿真工具 配电网的仿真软件 实时物理仿真工具
一. 电力系统仿真概述
现代电力系统是集发电、输电、配电和用电为一体的复 杂非线性网络系统。对其物理本质的研究涉及到短至1μs 到长至1h的动态过程。为了保证实际运行的电力系统的 安全稳定性，不便采用在线物理试验的方法对电力系统的 动态行为进行研究。目前主要利用电力系统仿真软件离线 计算的方法对电力系统及装置的动态行为进行仿真研究。
根据需要研究的动态过程的作用时间长短，电力系统暂 态过程分为机电暂态过程和电磁暂态过程两大类。
根据仿真研究的对象，分为输电网和配电网仿真。
根据对元件描述的精细程度，分为集总元件仿真和分布 参数电磁场仿真。
电力仿真的时间尺
度
Electromagnetic transient modeling and simulation
电力系统仿真软件介绍
BPA 9 Bonneville Power Administration，简称BPA 9 美国联邦政府能源部下属邦纳维尓电力局 （BPA）计算方法开发组
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1 电力系统仿真软件概述
1.1 主要的电力系统仿真软件****
EMTP 9 电磁暂态程序 9 Electromagnetic Transients Program，EMTP 9 在美国邦纳维尔电力局（BPA）编制的电磁暂 态程序（EMTP）基础上，由W.Sxott Meyer 等 进一步开发完善 9 ATP-EMTP （The Alternative Transients Program，ATP）电磁暂态分析程序广泛使用 的一个版本
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3 PSCAD/EMTDC介绍
3.2 PSCAD/EMTDC的主程序结构
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3 PSCAD/EMTDC介绍
3.3 PSCAD/EMTDC的功能* 电力系统时域和频域计算，典型应用是计算电力
系统受扰动或参数变化时，电气量随时间的变化 可用于HVDC、VSC-HVDC、FACTS控制器设
计、谐波分析、电力电子领域等的仿真计算 具体的研究为以下几方面
电力系统仿真软件介绍(作业)
电力系统分析软件介绍1 EMTDC/PSCADEMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。
使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能。
PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。
EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。
PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。
2 PSAPACPSAPAC由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。
其包含多个模块，其中部分模块可以单独使用。
模块和功能如下：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。
LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。
IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。
TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。
DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。
LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。
为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。
VSTAB（V oltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。
电力系统仿真软件介绍
电力系统仿真软件介绍电力系统仿真软件是一种可以模拟电力系统运行和故障情况的软件。
在电力系统工程中，电力系统仿真软件拥有广泛的应用，可以用于电力系统的规划、设计、运行和故障诊断等方面。
本文将介绍几种常见的电力系统仿真软件。
PSS/EPSS/E（Power System Simulator for Engineering）是一款由美国General Electric公司开发的电力系统仿真软件。
PSS/E提供了包括潮流、短路、稳定性和动态分析等在内的多种仿真模型，易于使用且具有可扩展性。
PSS/E的最新版本支持计算大电网的稳定性和控制。
ATPATP（Alternative Transients Program）是一款由美国Electric Power Research Institute公司开发的电力系统仿真软件。
ATP主要用于模拟电力系统的暂态过程，包括瞬态稳定性、过电压和电磁暂态等。
ATP的特点是承载能力强，可以处理大规模系统模型，适用于复杂的电力系统场景。
EMTPEMTP（Electromagnetic Transients Program）是一款由瑞士电力公司和瑞士联邦理工学院合作开发的电力系统仿真软件。
EMTP主要用于模拟电力系统的电磁瞬态过程，包括雷电、开关操作、过电压和电磁干扰等。
EMTP可处理数百个设备并同时运行故障模拟。
PSASPPSASP（Power System Analysis Software Package）是一款由美国Power Technologies公司开发的电力系统仿真软件。
PSASP是一个功能齐全的全功率电力系统分析软件，提供了多种电网模型和计算方式。
PSASP可以进行短路、潮流、稳定性和动态分析等多种电力系统仿真。
PSCADPSCAD（Power System Computer Aided Design）是一款由加拿大Manitoba Hydro公司开发的电力系统仿真软件。
电力系统仿真软件综述
武汉大学电气工程学院 曹玉胜 内部交流 谢绝公开
内容
➢ 电力系统仿真概述 ➢ 机电暂态仿真软件 ➢ 电磁暂态仿真软件 ➢ 电力电子仿真工具 ➢ 配电网仿真软件
编辑ppt
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一. 电力系统仿真概述
➢ 现代电力系统是集发电、输电、配电和用电为一体的 复杂非线性网络系统。对其物理本质的研究涉及到短至 1μs到长至1h的动态过程。为了保证实际运行的电力系统 的安全稳定性，不便采用在线物理试验的方法对电力系统 的动态行为进行研究。目前主要利用电力系统仿真软件离 线计算的方法对电力系统及装置的动态行为进行仿真研究。
不同软件仿真的适用范围并无严格定义，通常情况下同样的问题可以选用多种不同的软件进行 分析研究, 但选取适合的软件工具能够减少不必要的工作量。红色标注了使用频率高的软件。
编辑ppt
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我收集整理的常用电力仿真软件
名称
版本
PSS/E
v28、v29、v30、v31、v32、v33
PSS/SINCAL v5.2、v5.3、v5.4、v6.5
PSS/E是美国PTI电力技术咨询公司专门为输电系统分析而设计的综合仿 真软件包，是世界电力工业最广泛应用的电力系统分析软件之一，用来研究 电力传输系统和发电机的稳态和动态功能，能处理潮流计算、故障分析、网 络等值、动态仿真和安全运行优化等问题。
EMTP/ATP、PSCAD/EMTDC 、EmtpE ➢ 混合仿真工具：
NETOMAC、DIgSILENT、SimPowerSystems ➢ 电磁场仿真工具：
ANSOFT、ANSYS、CDEGS ➢ 电力电子仿真工具: PLECS、PSIM ➢ 配电网仿真工具:
ETAP 、EDSA/DesignBase、 PSS/SINCAL、 PSS/ADEPT
电力系统仿真软件
电力系统仿真软件简介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,电力系统数字仿真已成为电力系统研究、规划和设计的重要手段。
常用的电力系统仿真软件有如下几种：1.电力系统分析综合程序(PSASP)。
电力系统分析综合程序是一套具有高度集成性、开放性和自主知识产权的大型软件包。
PSASP与Excel、AutoCAD、MATLAB等通用的软件包分析工具有方便的接口,可充分利用其它软件包的资源。
该软件在我国高校研究人员和电力系统现场都有广泛应用。
PSASP结构分为三层,第一层是公用数据和模型的资源库,其中包括:电网基础库、固定模型库、用户自定义模型库和用户程序库等。
第二层是基于资源库的应用程序包,包括稳态分析、故障分析、机电暂态分析和暂态稳定计算。
第三层是计算结果库和分析工具,软件进行各种分析计算后,生成的结果数据以多种形式输出或转换为Excel、AutoCAD、MATLAB等其他数据格式。
PSASP的功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。
稳态分析包括潮流分析、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析和静态等值等。
故障分析包括短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算。
机电暂态分析包括暂态稳定计算、电压稳定计算、控制参数优化等。
2.BPA程序BPA程序概述BPA程序是美国联邦政府能源部下属邦纳维尔电力局(BPA)计算方法开发组自二十世纪60年代初期开发的大型电力系统离线分析程序。
该程序采用稀疏矩阵技巧的牛顿-拉夫逊法,并将梯形积分法运用于暂态稳定的计算,形成较为稳定的数值解。
目前电力系统多数单位所用的BPA程序是中国电力科学研究院在美国BPA程序1983年9月版本的基础上,经过消化吸收,开发而成的中国版程序,且已在我国电力系统规划设计、调度运行和试验研究等各部门得到了广泛的应用,成为我国电力系统分析计算的重要工具之一。
BPA潮流程序的结构和功能特点中国版BPA2.0程序采用的基本的解法是:微分方程线性化后用梯形积分法求解,网络方程应用导纳矩阵三角分解后迭代求解。
电力电子系统仿真软件介绍及实例分析
MATL AB/Simulink为运行环境,
3
熟悉Simulink的用户,会很轻松的掌
握PLECS软件的编辑原理。
5
当仿真既含有电路部分又含有复杂的
控制方案的系统时，
2
作为Simulink的工具箱,和
Simulink下的其他模块并列存在.
4
PLECS是特别为电力电子系统的仿真
而开发的，
6
它同样是一个非常有效实用的工具。
单击此处 添加大标 题内容
MATL AB是MATrix L ABorator y的缩写，是一款由美国 The MathWorks公司出品的商业数学软件。MATL AB是一种 用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级 技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据 图像等常用功能外，MATL AB还可以用来创建用户界面及与 调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。 尽管MATL AB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工 具箱（Toolbox）它也适合不同领域的应用，例如控制系统 设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析 等。另外还有一个配套软件包Simulink，提供了一个可视化 开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。
Controller simulation result
Simulation diagram
Controller simulation result
添加标题
DC voltage
2.PMSM speed
添加标题
PMSM current A)
4.Grid voltage/current(ph.
Matlab 控制工具箱
电力系统仿真经典详解第二讲常用软件总体介绍
EMTP/ATP介绍
功能： ➢雷电过电压研究 ➢操作过电压和故障 ➢系统过电压研究 ➢接地等现象的快速暂态分析 ➢设备建模 ➢电机启动过程动态仿真 ➢轴系扭振分析 ➢变压器及并联电抗器/电容器的开断
电力系统仿真经典详解第二讲常用软件总体介绍
EMTP/ATP介绍
功能： ➢铁磁共振现象的研究 ➢电力电子设备的研究 ➢断路器电弧、冲击电流 ➢FACTS （Flexible AC Transmission Systems）设备： STATCOM （Static Synchronous Compensator）, SVC（Static Var Compensator 静止型动态无功补偿装置）, UPFC, (统一潮流控制器Unified Power Flow Controller)，TCSC（Thyristor controlled series compensators， 可控串联补偿器 ）模型 ➢谐波分析与网络共振现象 ➢保护设备的实验 电力系统仿真经典详解第二讲常用软件总体介绍
电力系统仿真经典详解第二讲常用软件总体介绍
PSS/E 介绍
电力系统仿真器（Power System Simulator/Engineering, PSS/E）是美国电力技术公司（Power Technology Inc., PTI）于 1976年推出的电力系统仿真计算的综合性软件。20多年来，该 软件追随电力系统技术的发展不断更新、升级，现今已推出 30.1版本。由于其强劲的计算功能，到目前为止，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，是应 用最为广泛的电力系统分析程序。
适合少节点系统、教学研究用
电力系统仿真经典详解第二讲常用软件总体介绍
NETOMAC介绍
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电力系统仿真软件的分类较为复杂，按照不同标准可分为：实时与非实时，短时与长时间等不同种类，而各个仿真软件在功能上都具有综合性，只是侧重点有所不同，在报告的最后有各类仿真软件功能的比较，以下为较著名的仿真软件的介绍。
1 EMTDC/PSCADEMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。
使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能。
PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。
EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。
PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。
2 PSAPACPSAPAC由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。
其包含多个模块，其中部分模块可以单独使用。
模块和功能如下：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。
LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。
IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。
TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。
DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。
LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。
为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。
VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。
为了估计电压不稳定状态，使用了一种增强的潮流程序，提供了一种接近不稳定的模式分析方法。
ETMSP（Extended Transient Midterm Stability Program）：EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。
为了满足大型电力系统的仿真，程序采用了稀疏技术，解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。
SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序（PEALS）两个子程序组成。
MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值，由于系统的所有模式都计算，它对控制的设计和协调是理想的工具；PEALS使用了两种技术：AESOPS算法和改进Arnoldi 方法，这两种算法高效、可靠，而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。
3 PSASPPSASP由中国电力科学研究院开发。
PSASP的功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。
稳态分析包括潮流分析、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析和静态等值等。
故障分析包括短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算。
机电暂态分析包括暂态稳定计算、电压稳定计算、控制参数优化等。
4 SYMPOWABB公司的SYMPOW是机电暂态仿真程序。
5 RTDSRTDS由加拿大RTDS公司出品，一个CPU模拟一个电力系统元器件，CPU间的通讯，采用并行－串行－并行的方式。
RTDS具有仿真的实时性，主要用于电磁暂态仿真。
目前RTDS应用规模最大的是韩国电力公司(KEPCO)的装置, 有26个RACK，可以模拟400多个三相结点。
RTDS仿真的规模受到用户所购买设备(RACK)数的限制。
这种开发模式不利于硬件的升级换代，与其它全数字实时仿真装置相比可扩展性较差。
由于每个RACK的造价很高, 超过30万美元, 因此仿真规模一般不大。
基于上述原因，RTDS目前主要用于继电保护试验和小系统实时仿真。
6 ARENE法国电力公司(EDF)开发的全数字仿真系统ARENE, 有实时仿真和非实时仿真版本。
实时版本有：（1）RTP版本，硬件为HP公司基于HP-CONVE工作站的多CPU并行处理计算机，该并行处理计算机的最大CPU数量已达32个，可以用于较大规模系统电磁暂态实时仿真；（2）URT版本，HP-Unix工作站，用于中小规模系统电磁暂态实时仿真；（3）PCRT版本，PC-Linux工作站，用于中小规模系统电磁暂态实时仿真。
ARENE实时仿真器可以进行如下物理装置测试：继电保护，自动装置，HVDC和FACTS 控制器，可以用50微秒步长进行闭环电磁暂态实时仿真。
ARENE不作机电暂态仿真。
采用基于HP工作站的并行处理计算机，其软硬件扩展也受到计算机型号的制约。
目前国内没有单位引进该系统，因此该系统的投资情况并不清楚。
7 HYPERSIM该系统是由加拿大魁北克TEQSIM公司开发的电力系统数字实时仿真产品，可用于机电暂态实时仿真和电磁暂态实时仿真，但目前还不能进行电磁暂态和机电暂态混合仿真。
8 DDRTS深圳殷图科技发展有限公司开发的数字动态实时仿真系统DDRTS，基于高速PC机，是全数字化的动态模拟实验及测试系统。
DDRTS是基于微机开放式的体系结构和自主开发的全中文图形化电力系统仿真软件，用于模拟电力系统的电磁暂态和机电暂态过程以及对装置进行实时闭环测试。
DDRTS 系统包含了发电机、发电机的励磁调节器和调速器、PSS、电动机、变压器、输电线、断路器、电抗器、CT、PT、CVT、负荷和各种无源元件，还有包括饱和电抗器等非线性元件，但由于DDRTS 系统的直流系统模型和FACTS 模型几乎空白，所以DDRTS 系统只应用在交流系统仿真中。
9 ADPSS中国电力科学研究院开发的电力系统全数字实时仿真装置ADPSS是世界上首套可模拟大规模电力系统（1000台机、10000个节点）的全数字实时仿真装置。
该仿真装置基于高性能机群服务器，采用网络并行计算技术实现了大规模复杂交直流电力系统的机电暂态实时仿真和机电、电磁暂态混合实时仿真以及外接物理装置试验。
该装置可与调度自动化系统相连接取得在线数据进行仿真，可进行继电保护、安全自动装置、FACTS控制装置和直流输电控制装置的闭环仿真试验。
PSS®已经成为了西门子公司系列产品名称前缀，以下为其产品列表及相关软件系列说明：With the Power System Simulator (PSS®) product suite, Siemens PTI provides a range of analysis tools, including our premier product PSS®E for electrical transmission planning, which has been significantly upgraded with modern graphics, e.g. integration with modeling tools.Since the mid 1980s we have also supplied utility and industry planning software and currently offer PSS®SINCAL as our strategic product in this field. Besides electri cal networks, PSS®SINCAL also is capable of dealing with gas, water and district heating system planning tasks.Siemens PTI has also developed tools for maintaining and integrating transmission operations with transmission planning including the integration of real-time information to our PSS®ODMS Operational Database Management System software that is fully CIM (Common Information Model) compliant.Software products:∙PSS®E - transmission system planning∙PSS®SINCAL - utility and industry system analysis∙PSS®NETOMAC - dynamic system analysis∙PSS®ODMS - operational data management∙PSS®MUST - transmission system analysis∙MOD® - model on demand10、NETOMAC简介德国西门子公司在上个世纪70年代开发的电力系统分析软件，经过多年的发展，该软件不断完善，功能日益强大，具有良好的开放性，可嵌入用户自行编制的FORTRAN语言子程序、数学表达式等，用户遍及世界各地。
该软件元件模型全，仿真频带宽，运行与Windo ws环境下。
功能：·潮流计算：可进行单相、三相潮流计算，计算时可以考虑负荷电压特性、变压器分接头、HVDC及SVC；也可进行电感、电容耦合的多相线路潮流计算，得到分布式多相线路上的电压随距离的变化曲线·暂态计算：分为电磁暂态计算和机电暂态计算。
电磁暂态部分采用差分导纳法、变积分步长等方法和技巧有效地处理了开关操作产生间断点、非线性连接等问题；机电暂态部分可用自定义地负荷模型考虑频率、电压特性，自定义的继电保护断开线路仿真。
在暂态计算中不同的时段可采用不同的数学模型，可变积分步长·参数辨识和优化：在频域或时域内使用Quas－Newton，Modified Powell或最小二乘法进行辨识；能在等式、不等式约束条件下对用户自定义的目标函数进行优化；能对发电机电压调节器的参数进行优化甚至可以解决一些较难优化的数学问题·频率响应：计算网络和电机的频率特性以便于为发电机励磁等的参数设计提供依据、计算无源网络的谐波分布、分析网络中出现的周期性干扰、研究与频率和电压有关的负荷的影响等·动态稳定性分析：应用收敛性较好的QR算法求出全部特征值，来判断系统在小扰动下的动态稳定性；若考虑发电机轴系方程后，也可进行次同步振荡的研究·面向模块的仿真语言：采用模块化语言来模拟发电机励磁，原动机调速器、汽轮机等。