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PSS/E电力系统分析及仿真
9 |5 `; m6 U7 C0 Z( M$ d$ x. u
' i( v& \' U1 ]% x& W( Y7 W
. ]% ?" o! X9 v: a2 ~( V/ r+ R
# ~& ? }6 [. R8 y
内容简介PSS/E是一个用于来研究电力传输系统、发电机的稳态和动态功能的程序包,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,是电力工业中应用最广泛的电力系统分析软件之一。$ T: \5 S3 Z9 h4 s! r' V
本书以目前流行的PSS/E 30版本为蓝本,由浅入深、循序渐进地介绍了PSS/E 30中的各部分知识,包括基础知识、数据格式、潮流计算、静态稳定分析、暂态稳定分析、等值计算、最优潮流以及程序自动化等内容。全书以图解的方式,基础知识和实例训练相结合的方式,详细讲解各部分操作的基本技巧和方法,最后通过综合实例的介绍进一步阐述利用PSS/E 30解决实际问题的操作方法和操作技巧。
/ Q C4 v( y+ ~8 ]0 g9 ~2 @
7 a1 b# H+ C- o, M) M8 g目录目 录
7 d8 W0 m9 D7 m- I
0 Z H+ Y( C* C4 ?0 {4 \5 r+ e第1章 PSS/E软件概述 1
2 _# }1 V! `6 I8 P1.1 发展历程 14 k' l D, I' ^5 `) l$ n0 L
1.2 PSS/E系统功能 2$ Y% ~2 O0 G* _" k4 n3 Y1 E
1.3 PSS/E文件组织结构 2
! y; i& V5 P. m0 V. p1.3.1 工作文件 34 Y/ f1 v b( n* L' ?
1.3.2 文件的类别 3
# O( X; h5 _+ ?1 n7 A- B; ]1.3.3 在线帮助文件 5
6 s9 P( ~. F- U$ M1.4 PSS/E的安装与卸载 7
! e9 `# s8 F( J, Q4 a% j1.5 PSS/E的启动与退出 7
4 S, D; h/ z/ ?' G1.5.1 PSS/E的启动 7
5 G! [9 ]2 P4 n1.5.2 PSS/E的退出 8
$ s7 B2 `* b4 }) F$ c, u+ t t+ h% Y1.6 PSS/E用户界面 8; T6 z9 D& W e' b
1.6.1 电子数据表视图 8/ Y+ n3 ]4 h% `! M3 e" P9 n
1.6.2 树视图 9 u- V7 r; X4 U$ k% v: c0 m8 e
1.6.3 单线图视图 9$ o! X: o `# ]. G8 f% f! x
1.6.4 报表/进程视图 94 A3 ~# ]9 Q/ S
1.6.5 状态栏 10
8 m0 t3 t1 }( C7 ~# Z第2章 PSS/E使用入门 11, A4 ^6 k6 Y; v D1 \% @% O, Z
2.1 PSS/E工作原理 11
5 G( p- U2 g# [: W( ^# X2 p2.2 参数设置 133 S% c! y: E7 N, Q( Q+ l& c: }
2.3 功能模块原理 15
q' |' E5 G* E! e: }6 G+ t实例2-1 功能模块演示 16
& c2 i( a1 [$ y( m; W. E2.4 自动化文件 20- d3 n- R" W( `" @5 ]0 A
实例2-2 Response文件 20
( D: ^) H4 |* N, l9 U, n实例2-3 录制自动化文件 23( s3 e1 g8 n+ ~2 ?
第3章 PSS/E数据格式 29
0 }3 F- o8 E, W/ a4 R3.1 概述 29* q; k, a( e- g* q% l' R' ]
3.2 潮流数据分类 29$ V" U8 J* p7 Y* P
3.2.1 算例识别数据 29
3 l1 C3 j: B; O/ v p( y+ B- y3.2.2 母线数据格式 30
. w+ V/ {& s* }. ?3.2.3 负荷数据格式 31
7 N, {$ Y z1 C% }# Q$ U3.2.4 发电机数据 32
% a+ z+ P& R* T, W& S1 L/ v5 E3.2.5 非变压器支路 32
/ n4 O( O5 U) ]8 B% e& e3.2.6 变压器支路数据 33' C) J& K7 S) A/ M
3.3 数据格式转换 36
) C6 X3 Z% ]% Q- Y* a- I; b) o: O3.3.1 数据的下载 36/ f3 |' C# y! d8 j
3.3.2 数据的转换 37
6 r& O! r0 g( Y, b. A4 h# c8 x0 |3.4 数据的导入 40& L7 m* V" m2 W: r+ K
3.4.1 添加新数据到新的工程 407 L$ x( i% x4 v
3.4.2 添加新数据到已有工程 409 l( r( ^5 n( |1 `8 w. m9 S
3.4.3 添加子系统到已有工程 40
' j) n2 [ g+ l: `3.4.4 更改数据文件 40: O7 o( ]( `: i( B! _
3.4.5 导入一个已保存的例子 40, N- R* _' e) r5 r4 N
3.4.6 添加一个长标题到已有工程 41
/ e3 D. J# V0 ]9 z" N; d3.4.7 查看潮流数据 42
+ T4 X& C1 [9 j: L& t" X7 ]/ h3.4.8 数据的校验 43
' K+ G9 i0 g$ ]. P: g实例3-1 创建一个数据示例 43
3 m5 V& c- A; R; b; @; X3 f) Q" r3 \- b4 I第4章 潮流计算 49/ |; k! q1 B8 h6 m/ o9 x* |) i
4.1 概述 49. J& Z: p+ i. X
4.2 PSS/E潮流计算的求解方法 50( [0 Y1 l1 _# i' y4 O% j% `
实例4-1 创建潮流计算 51
2 q: z) n. T7 v0 Y9 @4.3 查看潮流计算结果 56
" I! C3 J$ g5 S3 t0 \. ]: `3 e# T4.3.1 标准报表的查看方式 566 S2 l% n' v1 ]& q. b+ T/ Y
4.3.2 宽报表查看方式 56
" E& d5 x' @" Z% Y: G4.3.3 原理图查看方式 599 z8 H6 t1 F- K4 v2 W1 O/ ` S
4.3.4 更改原理图上的数字大小 59
; k7 P! v4 f8 \; d" `4.3.5 潮流流向图和线路负载率 60
# ?! Z$ a" h/ D/ t- W5 X) P4.3.6 单母线潮流报表查看方法 62$ {( g; O% Y7 [" E4 G7 i8 v$ U$ I( l
4.3.7 单母线潮流原理图查看方法 62
. ]$ f. h& [+ M: c0 a7 l4 u0 [4.4 潮流计算结果越限检查 63
/ g9 V# ~' }/ h) {7 I" }6 [4.4.1 电压越界检查 63, g% Z: p5 [1 h3 E" N9 Q8 R
4.4.2 其他越界检查 64: O; d8 I9 `. z/ b% f* ], x
4.5 修改负荷特性 65
9 B1 @ c& o& M* q' p4.5.1 负荷模型 65
( E; h* ~) |; U: n9 X4.5.2 负荷模型转换 65
3 {4 I9 p# S, B4 N2 W& l. r4.5.3 负荷大小比例调整 67
+ }+ D& b5 u! A4.6 网络操作 69
) t$ i8 h _9 ]2 d, ]4.6.1 利用菜单栏或工具条进行 ; C9 N, _: K: _- G7 S( M7 l2 W; {$ T
网络操作 69
0 e b! T' r) I/ m6 I! g4.6.2 在原理图上进行网络操作 72
m3 V) w2 e. {3 p( l9 {" t) Z! V实例4-2 修改负荷特性 72( y, X% y7 A' q1 x. [) _# J* ?3 ]
第5章 静态安全分析 775 R7 d# |6 u7 ]4 k
5.1 概述 77
+ e7 q& U4 g! f- d3 Z* \# M5.2 交流潮流法 78
' P$ d9 c1 ` C& N: I% }5.2.1 数据准备 78
- o. f& N# S& ]5.2.2 数据文件规约 78
& x( a9 J$ o9 A5.2.3 SUB数据格式 79& x) n/ t J. H _$ _4 `
5.2.4 MON数据格式 79/ B; e1 l$ [: G+ J8 Z) N1 f0 h9 s
5.2.5 故障描述文件 81
- }9 B, w# G7 S实例5-1 交流潮流法 819 D5 B. s# t/ `$ I9 L \
5.3 直流潮流法 89
) q) ]- R$ X/ Z; E* y: m" k. J" A实例5-2 单故障下的直流潮流法 900 Q) `: }2 X, j3 v* i3 {
实例5-3 多故障下的直流潮流法 91
0 t, O2 F' X* f' J; n2 W第6章 短路计算 97! q) [% |* Z0 O
6.1 概述 97
1 u( S5 N" W& w, g. d [! g6.2 数据准备 98# x X; _+ o5 d; ^/ _; G' q) j& {+ y
6.2.1 算例识别码 98 H! O4 \% e( s6 {) U
6.2.2 发电机正序阻抗数据 98
1 F {. n4 r5 Z2 C8 g8 G6.2.3 发电机负序阻抗数据 98
Z) L( s" @1 C9 `) g4 i6.2.4 发电机零序阻抗数据 99
1 J( X( m+ C q% h6.2.5 负荷负序阻抗数据 99
. M" ]6 ~( t; S! m' u8 u6.2.6 负荷零序阻抗数据 99
2 j) O, N# M0 Z1 @7 W y6.2.7 支路零序阻抗数据 100& h" m/ b& M/ p/ A4 P
6.2.8 支路零序互阻抗数据 100
. T& E* J# m2 I% [6.2.9 变压器的零序数据 1016 ` n! w0 \$ L5 h
6.3 短路计算 102* {- V3 R% R6 c+ l
实例6-1 手动式短路计算 102' {6 N3 O& G% R' _* A
实例6-2 自动式短路计算 1109 X$ ~8 g0 e3 w
第7章 暂态稳定分析 114* C: o4 Y; B- W) y/ K* g* T
7.1 概述 114- i7 y& g4 M7 M! ?8 q9 j
7.2 数据准备 115; s! G+ X# [- T
7.2.1 数据结构 115, L' x# Z2 U* s
7.2.2 打开数据 116+ x( C2 A8 S0 p" R
7.2.3 转换负荷 116
: w2 M0 v/ m4 }$ Z# w7.2.4 母线重新排序 118
8 V [2 K' `7 |. R8 a; I. d( ` n7.2.5 三角分解 118
$ m/ z6 X/ b8 q. |7.2.6 网络计算 119" E1 j: }5 O/ P4 Y
7.2.7 保存数据并退出程序 1195 c" a1 l& h& v6 B( q! X1 C
实例7-1 动态仿真 120
0 y% d4 G; R% {" Y第8章 等值计算 134; q5 J g! H4 Q# G, K& Q8 {
8.1 概述 134, U8 O) ^4 l& z, _: _ O
8.2 PSS/E等值计算方法 135
3 a5 x- N5 X9 Q) p+ O* n" o8.2.1 等值计算原理 135* I6 d" W$ E0 o- e
8.2.2 PSS/E等值计算 136
6 m2 `8 J. r: W/ K8.2.3 负荷代替发电机 137
; R0 ]. F6 U! q实例8-1 创建一个等值网络 137
* Q" o; h. c( p- v! K: C' Y, H实例8-2 短路系统等值计算 142; K$ Q2 r+ h3 j+ m
第9章 最优潮流 145
2 v( l$ S% |# j! V: a6 x) N' A9.1 概述 145
0 o' |, L0 O8 P, X. d8 ]; L w( x9.2 数据文件 146! [ v3 U: O, F0 i' p" u1 m8 U# ~
9.2.1 数据文件简介 146
1 x& b% I* ]& T) k4 a9.2.2 最优潮流数据识别代码 146
7 v! i. [* t0 X6 g0 ?2 w0 B9.2.3 母线电压约束数据 1465 U0 M. s5 f& K8 o" ^5 w
9.2.4 母线负荷数据 147
' J' {+ o. R2 M( L* m) D2 D9.2.5 发电机调节数据 147
( V* Z: v# J; [" a; R! K9.2.6 有功功率调节数据 148) J. w K- K9 i4 t
9.2.7 发电机备用数据 148
, W% ?9 s) a) [+ S$ B% u9.2.8 发电机无功容量数据 149
! w: C* P+ I* S4 a1 [9.2.9 其他数据 149- n( u" _( |' v' h
9.2.10 一个简单的数据样本 149
! M% U! y% X+ |) ?9.3 数据的准备 151
" I! x% H) j& X4 S$ V* \- b- O6 {* E9.3.1 输入原始潮流数据 151' v4 c, o7 w5 e& ]
9.3.2 输入最优潮流数据 152; ~ R |* W0 j" e. ^
9.3.3 编辑和查看数据 152; s: H' G- d2 {# b: W4 E, E( b
9.3.4 打印数据 1549 ?6 G8 p8 W# \' L6 h
9.3.5 数据的保存 154
1 h$ u4 F0 I, c- W( Q* a" k实例9-1 求解最优潮流 155
, E1 l5 F0 Z3 @5 i第10章 程序自动化 1636 V( s; L! `- U2 N* l
10.1 概述 1638 p5 @1 A$ B; @# S
10.2 Python语言 164
& e' P# ^4 _; y" r* p) f10.3 PSS/E中Python执行方法 164
1 W5 l( y4 @( s' L( p实例10-1 利用Python进行潮流" @: S. ~+ y* d8 v: j6 \2 A; d
计算 164% m M; x2 q8 S! r+ U$ b2 ?
实例10-2 程序录制 165( o9 P k5 n: K+ T8 u- A% X& z* ? g
10.4 IPLAN简介 170' p4 g* N7 r3 k" d0 c& X( E
10.5 IPLAN基本语法 170* u6 t8 M( o/ _0 R& }- o' Z5 E
10.5.1 程序结构 170
7 g8 y, t' b* D10.5.2 数据类型、运算符与0 h" _( |* @6 {$ l5 m
表达式 170) K4 |: d6 K+ ~0 j6 a- d
10.6 编写IPLAN程序 172% m1 d% o$ R/ L- @9 n: K; M" _# I
10.7 程序的编译 172" p+ Z2 ?/ V3 L$ Y
实例10-3 创建一个简单的“Hello
% W: s3 ^% I& R. G# m7 {0 ^World”的程序 1737 H9 g, _* b, \9 e
实例10-4 一个稍微复杂的算例 176
# C2 D5 X: ? ?. e3 W% x5 h5 F第11章 工程综合实例 180 \* l2 Y( }9 U5 E" v( W3 s
11.1 工程实例1——电力系统潮流分析 180
* n' q4 \# F# _- `5 X# @11.1.1 获取数据 180
4 X) l4 ]. h4 j+ f( p11.1.2 数据转换 187
% C. e- C! O f- z" F$ F0 m# z11.1.3 潮流计算 195! ^5 u- ^: t: j5 ]5 E6 o2 V
11.1.4 调整负荷 203
0 f- ^8 Q5 D7 N11.2 工程实例2——分析IEEE30节点; j& l* x+ c7 P0 U5 m1 [$ C
的静态稳定性 204
7 Z: G8 s- w4 g O11.2.1 原始数据 204
5 C; S, t* ~% M: D F7 T11.2.2 数据转换 209
% P3 d7 L* I& x11.2.3 编写研究系统代码 212* M% J: x2 `$ c$ b
11.2.4 交流潮流分析 213
- q% Z$ Y2 g I& n6 y11.3 工程实例3——动态仿真 223' d9 V* a1 m* ]3 L0 Q. `
11.3.1 编写代码 223 @8 e9 ?" `- T6 z& {2 ~
11.3.2 打开仿真程序 224( H' B) ^* v: a0 J
11.3.3 结果可视化 237. F' O$ A8 I# \- ^4 \9 I
附录A 软件的安装及卸载 242 |
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