实验二

电力系统暂态稳定计算机分析

实验概述一、实验目的1 ）通过实验，学习并掌握 psd-bpa的使用方法。2 ）通过实验，结合计算机仿真分析，进一步加深对电力系

统暂态稳定性原理的理解。二、实验内容1 ）潮流计算2 ）生成系统单线图3 ）简单暂态稳定分析三、思考题 以 IEEE 9节点算例为对象，根据不同的故障类型和故

障时间下的仿真结果，进行对比分析，详细说明各曲线变化原因。

PSD电力系统分析软件工具 “PSD电力系统分析软件工具”是由中国电力科学研究院系统所将电力系统理论计算与大量工程实际应用相结合、适用于大规模电网计算分析用的软件包，主要包括电力系统潮流、暂态稳定、短路电流、小干扰稳定、全过程动态稳定、无功优化和电压稳定等仿真计算程序 , 以及电网计算数据库、用户界面等辅助分析工具，具有功能强大、计算速度快、数值稳定性好、人机界面友好等特点。 软件包主要用于大规模电力系统的多时标和全过程仿真计算分析。

主要计算分析功能包括：1)稳态计算分析： 潮流计算、灵敏度分析、静态电压稳定分析、网损分析、最优潮流和无功优化计算、谐波分析等； 2)暂态稳定计算分析： 暂态稳定计算分析、稳定极限求取等； 3)全过程计算分析： 电力系统电磁、机电暂态及中长期的全过程动态仿真 ; 短路电流计算、小干扰稳定分析、电压稳定分析。

PSD电力系统分析软件工具

软件安装的目录以系统默认值（ C:\PSAP32）为例说明。

子文件夹 说明  

BIN 存放可执行程序 见附表 1

SSAP 存放小扰动程序  

NT35.DRV 并口软件狗的驱动程序  

USB.DRV USB软件狗的驱动程序  

PSAW 电力系统分析集成平台  

SAMPLE 提供的算例 见附表 2

PSD电力系统分析软件工具

附表 1,附表 2

程序 说明SCCP.EXE 短路计算界面OPF32.EXE 无功优化JOY.EXE 单线图CURVE.EXE 稳定曲线绘制工具CLIQUE.EXE 地理接线图PSDB.EXE 计算数据库TEXTEDIT.EXE 编辑界面PSAW.EXE 电力系统分析集成环境PSD-SSAP 电力系统小扰动程序

算例说明 说 明2DC 稳定计算

IEEE9 潮流、短路、小扰动

PSD-BPA潮流及暂态稳定程序

BPA程序发展历史：上世纪 60年代， BPA计算方法开发组开始开发70年代末，应用于小型机80年代初，电力科学研究院引进90年代形成 Windows版计算程序进入本世纪，逐步完善为 PSD

PSD-BPA 电力系统分析程序（简称 BPA）是中国电力科学研究院 1980 年左右从美国 BPA （ Bonneville Power Administration）引进的电力系统分析软件包。 1984 年以来，经过大量的消化吸收、开发创新和推广应用工作，形成了适合我国电力系统计算分析要求的中国版 BPA电力系统潮流及暂态稳定分析程序。目前的中国版 BPA 潮流及暂态稳定程序已经在我国电力系统规划、调度、生产运行及科研等部门得到了广泛的应用。

BPA潮流程序性能特点及功能计算规模为已经超过 10,000节点，支路数达到 40,000条，包括100条直流线路和 50条多端直流线路， 100个交换功率区域， 300个分区，各分区间可有 500条功率交换联络线；计算速度快，收敛结果贴近系统实际运行情况，输出信息丰富，调试方便，功能强大。

潮流程序功能：调度运行方式安排、规划设计中的潮流计算高级应用，包括模拟自动发电控制，节点电压控制， Q-V 、 P-V 、 P-Q曲线求解，灵敏度分析，网络阻抗快速调整模拟，网络简化等值，系统合并， N-1开断模拟，确定系统网络极限传输水平等等。

BPA潮流程序结构

*.dat文件：潮流计算数据文件*.bse 文件：潮流计算二进制结果文件 ( 可用于潮流计算的输入或稳定计算 )

*.map文件：供单线图格式潮流图使用的二进制结果文件*.pfo 文件：潮流计算结果文件

BPA稳定程序

BPA稳定程序是用于分析电力系统在稳态下受到各种干扰时的系统动态行为之有力工具。

BPA稳定程序分成求解和输出两部分。 求解部分生成两个求解文件，以保存求解过程中所有母线的输出信息和复故障计算信息。

输出部分利用求解文件、潮流库文件及稳定输出文件进行输出。

这种结构允许用户运行求解部分并保存求解文件，然后不用重新求解而能够任意地、有选择地进行输出。

BPA潮流、稳定程序框图

数据卡

1) SOL卡 （可选）2) DEBUG卡 （可选）3) CASE卡 （必须）4) COMMENT卡 （可选）5) LS卡 （必须）6) AL卡 （可选）7) RZ卡 （无串补则无此卡）8) M卡 （可选）9) MC 、 MF 、 MG卡 （必须）10) MI 、 MB 、 ML 、 MJ 、 MK卡 （无感应马达则无此卡）… …

… … 43) LH卡 （无线路输出则无此卡）44) L卡 （无线路输出则无此卡）45) LC卡 （无线路输出则无此卡）46) DH卡 （无直流输出则无此卡）47) D卡 （无直流输出则无此卡）48) RH卡 （无串补输出则无此卡）49) R卡 （无串补输出则无此卡）50) MV卡 （可选）51) 99卡 （必须）52) OGM卡 （可选）53) SU系列卡 （不输出稳定结果总结部分则无此部分数据卡）

输入格式

BPA程序采用 FORTRAN的输入格式，比较严格。在输入数据时，应根据数据卡中指定的格式并在指定的列中输入数据，否则程序读入数据后可能会出现错误。(1) 字符串：标识为“ Ai”，其中的 i 为一整数，表示字符串的长度。 例如： A8，表示应该输入一个字符串，包含 8 个字符。 如果输入字符串“ ABCDEFGH”，格式为 A8，并且要求在第10~17列输入，填写数据卡时应填为：

如果输入的字符串长度不足要求的位数，应补空格，但空格仍然是有效字符。

输入格式(2) 整数：标识为“ Ii”，其中 i 为整数的位数，可以填写位数小于或等于 i 的整数。如果不填写，则程序读入 0 ；否则读入所填写的数据，并且忽略空格。 例如： I3，表示输入一个整数，位数最多为 3 位。如果没有填写任何数据，则程序读入后认为是 0 ，与填写 0 的效果相同；否则将忽略空格。 如果填写整数 100，程序要求格式为 I3，并要求填写在第 10~12列，则可以填写为 :

如果填写整数 10，程序要求格式为 I3，并要求填写在第 10~12列，则可以填写为 :

输入格式

(3) 浮点数：标识为“ Fm.n”，其中的 m 为输入数据占有的最大列数， n 为小数点后面的位数。 如果在填写数据时，加入了小数点，则程序读入后的数值就是所填写的数，即使输入浮点数的格式不与要求的相同；如果输入的数据没有小数点，则按照缺省处理，读入后自动截取 n 位小数，如果输入数据达不到 n 为，则前面补 0 ；如果填入的数据中含有空格，忽略。 例如： F6.5，表示要求输入一个浮点数，占有的最大列数为 6 列，缺省小数点后的位数为 5 位。 如果输入‘ 123456’，由于没有小数点，则程序缺省处理为1.23456；如果输入‘ 10’，程序读入后缺省处理，前面自动补零，小数点后截取 5 位，该数变成了 0.00010。 如果输入‘ 10.’，由于有小数点，程序读入后为 10.0；如果填写‘ .12345’，则程序读入后为 0.12345。

IEEE 9节点单线图

潮流结果输出

实 验 步 骤

1.潮流计算1.1打开 psaw集成平台，打开 ieee90.dat文件

1.潮流计算1.2 执行潮流计算

1.潮流计算

ieee90.bse 文件：潮流计算二进制结果文件 ( 可用于潮流计算的输入或稳定计算 )

ieee90.map文件：供单线图格式潮流图使用的二进制结果文件ieee90.pfo 文件：潮流计算结果文件

2.生成系统单线图2.1 基于结果数据（ *.map, *,scc）创建新图形

2.2根据节点选择清单，画出单线图

2.生成系统单线图

IEEE 9节点单线图

潮流结果输出

3.暂态稳定分析3.1执行计算，得到变化曲线

3.暂态稳定分析

3.2改变故障时间

3.暂态稳定分析

3.3改变故障类型

LS卡的说明 LS卡用于指定各种网络故障和操作。 LS卡可按任意顺序排列，程序自动把它们转换成按时间顺序排列。 如果在稳定计算过程中，用 LS卡修改了线路阻抗，那么就必须用输出卡中的线路阻抗修改卡（ LM卡），才能正确地输出线路变量。LS卡的类型有：MDE ＝ 1 线路出口三相短路＝ 2 母线三相短路＝ 3 线路中间三相短路＝ 4 切机、切负荷＝ 5 直流操作及两端直流功率修改＝ 6 多端直流操作＝ 7 发电机机械功率阻尼＝ 8 快速关闭汽门＝ 9 复故障及触发暂态稳定器，冻结静补输出＝ 10 失磁＝ 11 励磁参考电压修改

三相短路及线路开断卡

LS 母线 B 230. 母线 1 230. 1 0.0 LS - 母线 B 230. - 母线 1 230. -1 10.

1 － 2 LS 卡的标记4 SIGN 填负值表示线路 BUSA 侧开关断开，不填表示闭合5 － 12 BUS A 线路 A 侧母线名13 － 16 B1 电压基准18 SIGN 填负值表示线路 BUSB 侧开关断开，不填表示闭合19 － 26 BUS B 线路 B 侧母线名27 － 30 B2 电压基准32 PAR 在有平行支路时的平行支路吗36 － 37 MDE ＝ 1 BUS A 线路开关后三相短路 ＝ 2 BUS A 母线三相短路，即线路断开后此故障不消失 ＝ 3 BUS A ， BUS B 之间线路上一点发生三相故障，故障地点由 PERCNT 百分数确定 MDE 为负值表示故障消失40 － 45 CYCLE 发生故障时刻，以周波计46 － 51 Fault R 、 X 金属性故障不用填，非金属性故障则须填阻抗标么值58 － 63 PERCNT MDE ＝ 3 时，故障点到 BUSA 的距离占线路全长的百分数。如在线路中间故障， PERCNT=50 。

IEEE90.swi修改

谢谢！