基于PSS/E潮流API接口的动态过程仿真系统

电力系统仿真分析软件PSS/E提供了丰富的API接口,为应用程序的二次开发提供了便利。基于PSS/E的Fortran API接口设计实现了以PSS/E潮流计算为核心的动态过程仿真系统。通过对API接口的二次开发和封装,建立潮流计算接口层,实现对PSS/E潮流计算的控制。建立了用户自定义调速器模型,将频率和调速器仿真结果通过接口层与PSS/E潮流进行交互,实现系统的动态响应过程仿真。通过潮流计算前的不平衡功率动态预分配技术,使扰动过程中联络线功率分配更加真实合理。通过9节点算例和华北实际电网模型对仿真系统进行验证,仿真结果表明,利用PSS/E的API接口进行二次开发能够满足大型应用程序对准确性和实时性的要求。     

基于PSS/E的节点静态电压稳定极限计算

提出了一种基于电力系统仿真软件 PSS/E( Power System Simulator for Engineering)的节点静态电压稳定极限计算方法。该方法通过 PSS/E提供的潮流计算模块 ,采用重负荷节点导纳模型 ,能有效地计算节点静态电压稳定极限。无需改动 PSS/E软件的潮流程序 ,能方便地在 PSS/E软件平台上求取节点静态电压稳定极限。对 IEEE 5节点系统和 IEEE 30节点系统的计算验证了该方法的正确性。     

BPA-PSS/E的数据转换研究及验证

开发基于 VC＋＋语言平台 BPA-PSS/E的数据转换软件,成功将 BPA 数据格式转为 PSS/E格式,并将两者的潮流及暂态稳定结果进行比较.IEEE/９节点仿真系统和某实际电网的仿真结果表明,BPA 和 PSS/E的仿真结果接近,可用 BPA 和 PSS/E软件对电力系统进行仿真.通过转换得到的数据,可用 PSS/E软件方便地实现 BPA 未提供的分析计算功能,可充分利用 PSS/E提供的交互式计算过程控制、自定义模型和控制对电力系统进行深入研究。     

CIM/E模式版本管理和映射方法

随着智能电网的建设,各类智能电网信息系统呈现分布式和异构的特点,要求通过提升信息系统的互操作能力来促进智能电网信息的共享和交互。文中以提升基于电网通用模型描述规范(CIM/E)的智能电网模型信息互操作能力为目标,分析CIM/E类定义模板的构成及其对CIM/E数据的约束、CIM/E模式扩展方式,研究建立CIM/E模式版本管理及CIM/E与公共信息模型(CIM)的模式映射体系,实现了电网模型信息互操作中CIM/E模式的统一管理及面向应用的灵活扩展。通过基于实际案例的CIM/E与CIM/XML互转,验证了CIM/E模式版本管理和模式映射的有效性,保证了CIM/E模式与不断演进的CIM版本同步的能力,进一步推动了CIM/E标准的国际化推广。     

基于CIM/E的电网调度中心应用模型信息共享方案

电力系统的快速发展,要求电网模型、实时数据和电网图形等信息在控制中心之间实时共享。文中简单介绍了CIM/E技术标准,该标准克服了原有CIM/XML标准描述效率低且只能应用于离线交换的缺陷,能够满足控制中心之间电网模型在线实时交换的要求。重点研究了基于CIM/E的电网模型信息一体化管理,实现了应用多模型一体化管理、离线与在线模型一体化管理和多级电网模型一体化管理,为电网调度业务横向集成和纵向贯通提供了技术手段。CIM/E及其相关技术已经应用于智能电网调度技术支持系统,解决了调度中心之间及调度中心内部各专业之间的模型信息实时共享问题。     

E文本在线电网模型自动导入DIgSILENT的研究和开发

为了将DIgSILENT/Power Factory集成为调度运行和规划分析高层应用平台中的核心计算工具,研究在线电网模型自动导入和计算结果自动导出DIgSILENT的技术。采用IEEE9节点电网,研究电网设备模型、拓扑模型和图形模型在DGS接口文件中的数据内容和格式,测试验证利用DGS接口导入全网模型的可行性。对E文本在线电网模型和DGS接口电网模型进行对比分析,研究一种基于电网拓扑数据自动生成DGS格式的电网图形数据的方法,设计E文本在线电网模型转为DGS接口电网模型的实现流程。最后开发相应的软件,并测试软件功能,同时分析总结潮流计算中设置节点类型的调试经验。研究内容和成果对于将DIgSILENT推广应用于在线运行分析和离线快速建模具有指导作用。     

基于PSS/E的统一潮流控制器动态建模及仿真

文中阐述了PSS/E的用户自定义建模原理,归纳了自定义建模的详细流程。基于等效节点电流注入模型在PSS/E中对统一潮流控制器(UPFC)进行了机电暂态建模,并通过仿真算例进行了验证,仿真结果表明该UPFC仿真模型具有良好的线路潮流和节点电压调节能力,在三相短路故障后能有效减少系统的功率损失,并使得系统快速恢复至稳定运行状态。通过工作,实现了PSS/E中基于UPFC的电网潮流优化、电压控制及稳定运行的动态仿真。     

基于PSS/E潮流数据的电力系统潮流图生成系统

介绍了电力系统潮流图自动绘制系统.该系统基于已经收敛的PSS/E潮流数据文件,根据用户选择要画的母线和摆放的位置,系统自动根据网络拓扑结构画出潮流图.图形采用矢量形式输出,解决了PSS/E程序本身潮流图输出不理想的缺点.     

CIM/E模型在电网第三道防线集中评估系统中的应用

CIM/E模型文件作为电网物理模型的交换方式,很多电网应用的都以其为基础。以电网第三道防线集中评估系统为例,阐述了CIM/E模型在低频低压切负荷容量统计方面的应用。在研究各种CIM模型及电网拓扑分析方法的基础上,提出了适合于本系统模型的分析方法,并进行了验证,应用效果良好。     

Web环境下基于PSS/E的保护定值校验平台的开发

PSS／E是一种国内外广泛应用的电力系统计算软件。它为用户提供了诸如潮流计算、故障计算、最优潮流计算、网络等值、动态仿真等电力系统仿真计算功能。同时它具有强大的二次开发能力,通过它与Python语言之间的接口．可以依据用户的需求,开发出适合的电力系统高级应用的计算平台。以WEB环境下基于PSS／E的保护定值校验平台的开发为例．通过对平台设计思想、电网的建模、任务间协调的实现等方面的介绍,阐述了WEB环境下PSS／E扩展应用的实现。     

PSS/E在四川电网的应用研究

电力系统仿真软件PSS／E是国际通用的先进仿真软件。引进、消化、吸收和推广使用PSS／E对提升四川电网安全稳定分析水平具有重要意义。开发BPA到PSS／E格式数据转换软件是获得数据的便捷途径,仿真校验可确保所转换模型的有效性和数据的正确性。     

基于PSS/E的电力系统电压稳定性分析

提出了应用PSS／E潮流和动态仿真模块分析电力系统电压稳定的方法。利用PSS／E中的潮流计算模块,能有效判断系统电压是否稳定,并求出系统电压稳定裕度及影响电压稳定的弱节点、弱支路和弱区域;利用PSS／E软件的状态空间仿真模块和扩展时段仿真模块,可对电力系统进行动态仿真。找出影响系统电压稳定的关键因素。最后以一大型电网为例,分析计算说明该软件在电力系统电压稳定性方面的应用情况。     

基于PSS/E的调速器自定义模型设计

为解决多种电力系统分析软件不能与PSS/E交互使用的问题,本文利用PSS/E软件开发电力系统元件的自定义模型。首先,选取BPA软件中的一种带PID控制器的电子液压型调速器模型作为参考,并据此建立基于PSS/E的调速器自定义模型。然后,利用单机无穷大系统,在BPA和PSS/E中分别作仿真分析,以检验调速器自定义模型的性能。仿真曲线和误差量化分析表明调速器自定义模型能够正常工作且与源模型的性能非常接近,利用PSS/E的模型自定义功能可以实现电力系统其他仿真软件与PSS/E的交互使用。     

基于图数据库的电网CIM/E模型构建及网络拓扑

电力系统规模日益庞大、运行调整更加频繁,对分析计算实时性提出了更高要求。图数据库是近年来兴起的一种源于互联网海量数据并行处理的新型数据库,其数据模型可直观表达电网拓扑结构并易实现并行化遍历查询。首先,从数据模型和数据查询等方面介绍了图数据库的特点,分析了将其应用于大规模电力系统分析计算的潜在优势;其次,面向完整性、一致性以及高效性等准则,提出了基于图数据库并遵循CIM/E标准的电网数据模型设计方法,研发了数据模型装载工具。最后,在电网图数据库模型基础上,实现了一种并行化的电力网络拓扑分析算法。对实际大规模省级电网的计算结果表明,所提方法可显著提高拓扑搜索效率。     

基于PSS/E的保护定值灵敏度校验系统的研发

介绍的保护定值灵敏度校验系统是一个基于B/S模式的系统。系统由1台调度服务器、1台数据服务器和若干台仿真计算服务器组成。调度服务器安装Web应用程序和计算任务调度程序,实现电网数据的维护、计算任务管理调度等工作。计算服务器上安装电力系统仿真程序PSS/E,负责计算用户提交的各种仿真计算任务。通过有效的任务管理,实现Web环境下保护定值灵敏的校验。     

交直流电力系统BPA与PSS/E潮流数据转换分析

通过对BPA和PSS/E两种仿真软件数学模型分析得出两者在潮流数据上的转换关系,编写数据格式转换程序。利用纯交流数据和交直流数据进行仿真计算,以测试数据转换的准确性以及数据转换在交流系统和交直流互联系统上的差异,重点对BPA和PSS/E在交直流互联系统潮流计算结果上的差异进行了原因分析。对两个软件在潮流数据转换中需要注意的问题进行了总结。     

PSD-BPA与PSS/E暂态稳定数学模型比较

对中国电力科学研究院引进并再开发的PSD-BPA程序与Siemens PTI公司开发的PSS/E程序的暂态稳定数学模型进行了分析比较。通过对一个3机9节点交流系统算例和南方电网交直流系统算例的仿真计算,比较了两个程序的潮流和暂态稳定计算结果。分析和计算表明,两个程序的计算结果比较接近。     

一种用于表达变电站模型的CIM/E扩充方案

变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础。IEC 61850对变电站模型的描述全面、详细,但处理效率不高,且在调度环节得不到应用。通用信息模型（common information model,CIM）对变电站模型的描述则较为简约,且CIM/XML处理效率不高。CIM/E克服了CIM/XML效率上的问题,但模型不够全面。从一次设备模型、二次设备模型、通信模型、控制模型、采集模型、保护模型6个方面对CIM/E规范进行了全面扩充,使之如IEC 61850一般能够全面描述变电站模型,并通过原型系统进行了有效验证。这样扩充后的CIM/E模型有望成为变电站和调度端公用的模型描述方式。     

包含直流输电系统的公用信息模型的扩展

在对公用信息模型(CIM)研究的基础上,根据CIM规定的语义和语法,对CIM进行扩展,设计了直流系统特有的类,并在扩展CIM的基础上完成了交直流潮流框架设计。程序采用C 语言实现,使交直流潮流计算程序成为一个独立的、有良好接口规范和数据模型的应用组件,能够作为插件方便地嵌入能量管理系统(EMS)。