电力系统仿真软件综述
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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
电力系统机电暂态仿真的算法是联立求解电力系统微分方程组和代数方程组,以 获得物理量的时域解。微分方程组的求解方法主要有隐式梯形积分法、改进尤拉法 、龙格-库塔法等,其中隐式梯形积分法由于数值稳定性好而得到越来越多的应用。 代数方程组的求解方法主要采用适于求解非线性代数方程组的牛顿法。按照微分方 程和代数方程的求解顺序可分为交替解法和联立解法。
v2009
•
RT-LAB
v10.4
•
DDRTS
v7.0
•
ADPSS
v2.0
•
dSPACE
v7.0
版权归各软件开发商,仅供学习科研提供参考。 PowerDoc 4卷2.06G, 汇集了2009~2012年更新的软件说明文档。
二. 机电暂态仿真软件
机电暂态过程的仿真,主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动 后的静态稳定性能。其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸如短路故障,切除线 路、发电机、负荷,发电机失去励磁或者冲击性负荷等大扰动作用下,电力系统的 动态行为和保持同步稳定运行的能力。
ETAP 、EDSA/DesignBase、 PSS/SINCAL、 PSS/ADEPT 实时物理仿真工具:
ADPSS、ARENE、DDRTS 、 HYPERSIM、RTDS、 RT-LAB、dSPACE
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。
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 、SABER、Caspoc 配电网仿真工具:
•
EDSA
v2005、v3.0、v4.0、v4.2
•
Sigra
v4
•
WASP
v9.x、v10.x
•
CYME
v4.x
•
HyBrid
v2.x
•
NEPLAN
v5.1、v5.2
•
Windpower
v30.2
•
PSIM
v6.0
•
PSS/Viper
v3.0
•
PLS_CADD
v11.1
•
TOMLAB
v7.7
•
Caspoc
•
EMTPE
v1.0
•
NETOMAC
v7.52、v33、v34
•
CDEGS
v8.1、v12、v13
•
DSATools
v4、v5、v6、v7、v9、v11
•
POWERWORLD v8、v10
•
Eurostag
v4.2、v4.4
•
Simpow
v10
•
Liveware
v2.3
•
TPLAN
v8.2、v8.5
Imbalance, harmonics, inter-harmonics, notching,
Lightning
noise
10-
10-
10-
10-
101
103
105
7
T5imescale
3
1 cycle 1 1 sec
1 min
1 hr 1 day
(seconds)
机电暂态仿真工具: PSS/E 、 PSASP 、BPA 、Simpow、Eurostag、
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/ADEPT
v5.2
•
PSCAD
v3.8、v4.2、v4.2.1、v4.3.1、v4.41 、v4.5
•
EMTP-RVቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
v2.02、v2.1、v2.2 、v2.3 、v2.4
Transient stability Short-duration variations
variations
Subsynchronous resonance
Oscillatory transients
Switching
Voltage fluctuations
Impulsive transients
•
E-TRAN
v1
•
BPA
v3.0、v4.0
•
PSASP
v6.0、v6.13、v6.22、v6.24、v6.25、v6.26、v7.0
•
PLECS
v1.52、v1.6x、v2.x、v3.2 、v3.3
•
Digsilent
v13.1、v13.2、v14.x
•
ETAP
v4.0、v5.5、v6.0、v7.x、v11.1