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。     

基于中间数据库的PSS/E与BPA数据转换的研究

针对现有电力系统仿真软件PSS/E与BPA间存在的数据异构,不利于软件间数据共享和对比分析计算的问题,分析了基于中间数据库的异构数据源的转换方法,给出模式转换和数据转换实现过程;根据此方法将潮流数据和动态数据从源数据库中读出,通过PowerWorld中间数据库写入目的数据库,完成PSS/E与BPA异构数据的转换。以标准IEEE9节点系统为例进行数据转换和仿真对比分析,仿真结果显示PSS/E和BPA的潮流计算和暂态稳定性计算结果基本相同,证明数据转换是正确的。可见,基于该方法实现PSS/E与BPA的数据转换是可行的。     

BPA向PSS/E的数据转换及暂态稳定比较研究

BPA和PSS/E均为机电暂态仿真软件,两者潮流数据和暂态模型具有较好的相似性,在对BPA和PSS/E两种仿真软件的暂稳态数学模型分析和比较的基础上,提出了BPA向PSS/E数据转换的详细方法,并通过某交直流系统进行仿真测试,对潮流计算结果和稳定计算结果进行了对比分析,仿真结果表明两者潮流基本一致,暂态仿真结果相似,暂稳态过程基本吻合,表明BPA数据可以准确的转换为PSS/E数据,实现数据共享.     

BPA与PSS/E的暂稳态模型比较和数据转换

为实现将BPA数据格式转化为PSS/E数据格式,在对BPA和PSS/E两种仿真软件暂稳态数学模型分析比较的基础上,编写相应的数据转换接口程序.分别用3机9节点算例和某交直流互联系统的等值系统进行仿真计算,以测试数据转换的正确性.同时对用两个软件计算得出的交流系统和交直流互联系统的潮流计算结果以及纯交流系统的暂态稳定计算结果进行比较,显示两个软件的计算结果比较接近,并对产生差异的原因进行了解释.     

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。     

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。     

电力系统BPA与PSS/E潮流数据转换研究

中国电力科学研究院引进开发的BPA仿真程序及德国西门子公司开发的PSS/E电力仿真程序,在电力系统数字仿真中得到了广泛应用。PSS/E仿真程序以其强大的仿真计算功能得到国内许多研究机构青睐,完成BPA程序到PSS/E程序数据的转换具有实际工程意义。本文采用Fortran语言编写转换程序,并以IEEE300节点纯交流输电系统、IEEE四机两区域交直流并联模型以及南网2013丰大系统模型作为实际仿真算例。仿真结果表明,本文提出的转换思路能有效完成BPA到PSS/E潮流数据的转换。     

基于自定义模式的PSASP与PSS/E数据模型转换与仿真对比

为实现电力系统仿真软件PSASP和PSS/E之间的数据共享,对软件中的发电机模型和负荷模型及功能进行计算对比分析,采用C++语言编程,实现PSASP数据格式向PSS/E数据格式的转换。通过将转换程序模块设计为动态链接库形式,电力系统仿真软件可以更方便地调用该模块。以实际电网为例,分别计算了潮流、短路电流以及暂态稳定等功能。对比结果证明了转换程序模块的正确性及工程实用性。     

PSS/E的直流模型及与BPA直流系统响应特性的比较

阐述了直流系统换相失败和功率恢复特性,并在PSS/E中建立用于电力系统机电暂态过程仿真的直流输电准稳态模型,模拟交流系统故障后直流系统的响应特性。分别用PSS/E和BPA程序对广东电网某年规划方式数据进行了仿真计算,以500 kV北郊—罗洞线路N-1故障为例,分析PSS/E与BPA中直流系统换相失败及后续功率恢复特性的不同。计算结果表明,对于远方系统故障,两个程序的计算结果比较接近,而PSS/E在模拟近处交流系统故障后直流系统的响应特性方面更符合实际情况。     

PSS/E与PSASP中双馈型风电机组模型参数转换

各种电力系统仿真软件所包含的模型、数据格式和存储模式上的差别,都不利于仿真软件间的数据共享和对比分析计算。PSS/E和PSASP是两款大型电力系统仿真软件,为了在这两款软件间实现数据交换和共享,首先对比PSS/E与PSASP双馈型风电机组模型参数差异,其次基于XML语言完成PSS/E和PSASP模型数据转换,最后结合国际大电网会议推荐的CIGRE B4-39风电场仿真验证双馈风机模型数据转换的正确性。仿真结果显示,风速扰动和短路故障下两款软件仿真结果基本一致,即所提模型数据转换方法是有效的。     

BPA与PSS/E格式电网潮流数据转换软件及其应用

正国内外电力系统仿真计算软件众多,比较知名的主流软件有BPA、PSS/E、PSASP、NETOMAC、EMTP、PSACAD/EMTDC、DigSilent等[1],这些软件各有特点,有些擅长大电网机电暂态仿真,有些适合小规模电磁暂态仿真,还有些适合新能源发电仿真,一般根据实际仿真需要选择使用。BPA文本格式数据编辑方便直观,中文版PSD-BPA软件的操作界面简单易使用,在国内拥有较多用户。PSS/E仿真能力非常强,具有灵活的模型自定     

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。     

仿真软件辅助“电力系统稳定与控制”课程教学研究

"电力系统稳定与控制"是电力系统及其自动化专业硕士研究生的主干专业学位课程,理论性强且分析方法复杂,要求较好地掌握相关概念和分析方法,难度较大。采用电力系统分析软件,如PSS/E和BPA,来辅助"电力系统稳定与控制"课程教学,有助于提高学生对稳定性概念的理解,增强对分析方法的直观认识。根据课程内容与仿真软件功能,以举例的形式介绍了PSS/E和BPA在课堂教学中的应用方式。实践表明,电力研究生利用电力系统仿真软件,可以较好地理解各种稳定性的基本理论,学会运用仿真综合分析电力系统稳态暂态问题,有助于研究经验的积累。     

PSS/E与PowerWorld风电机组模型对比

单一的电力系统仿真软件无法满足含大规模风电并网系统的所有仿真需求,需根据需求选择恰当的仿真工具,因此对常用的PSS/E和PowerWorld软件的风电机组模型进行对比。首先介绍了当前主流软件PSS/E、PSLF、BPA程序、PowerWorld中风电机组模型的结构和功能,并针对PSS/E和PowerWorld,比较了发电机-换流器模块、有功功率控制模块、机械-调速模块的工作机理。然后以国际大电网会议推荐的标准风电并网系统CIGRE B4-39网络为例,进行了基于PSS/E与PowerWorld的风电并网仿真分析。仿真结果表明:PSS/E风电机组模型的锁相环在电压畸变的情况下能够快速锁定相位,抑制高次谐波;PowerWorld的风电机组模型在控制有功功率的过程中,能有效抑制风电场无功功率波动对有功出力的影响。最后,指出PowerWorld、PSS/E和BPA程序的适用场合。     

PSS/E励磁系统的自定义建模

PSASP和中国版BPA是我国电力工业界应用广泛的电力系统仿真分析软件,PSS/E则在北美应用较广。不同仿真软件间的模型库有差别,分析比较了PSASP、BPA和PSS/E励磁系统模型的差异。在PSS/E上通过用户自定义功能建立了国内常用的PSASP1、7、12型励磁系统。阐述了PSS/E常规动态仿真和扩展动态仿真2种方式的用户自定义建模的方法和步骤。通过单机无穷大系统和我国某实际系统的PSASP、BPA和PSS/E动态仿真比较,证明了所建自定义励磁模型的正确性。     

基于PSO_GA算法BPA到PSASP数据转换

现存电力系统各商业软件的数据格式不统一,造成了大量异构数据源的存在,仿真软件间的数据交互困难.为解决该问题,提出基于PSO_GA算法电力系统仿真软件BPA到PSASP数据转换的方法,通过分析BPA、PSASP仿真软件中元件模型、控制模型的差异性,建立对应模型间的转换关系以及智能优化算法(PSO_GA)的目标函数及相关约束.利用PSO_GA混合优化算法修正目标转换软件中各模型的参数值,以实现电力系统仿真软件BPA到PSASP数据转换.通过IEEE 43节点的系统算例对BPA向PSASP数据转换过程进行了验证,证明了该方法对电力系统仿真软件数据转换的有效性,并能提高数据转换的准确度和算法的运行速度.     

汽轮机调速系统参数辨识方法研究

为使电网稳定计算中所用的汽轮机调速系统模型技术参数准确可靠,文中以MATLAB软件开发平台及差分进化算法为基础,研发出了一套汽轮机调速系统仿真建模及参数辨识软件。软件提供了BPA、PSS/E、PSASP三种标准调速系统仿真模型以及模型自定义功能,能够根据汽轮机负荷扰动试验数据快速准确地计算出调速系统的各项性能参数,为电力系统仿真计算提供准确的参考数据。     

基于改进遗传算法电力系统仿真软件间模型参数转换研究

现存电力系统各商业软件的模型结构和参数不统一,造成了大量异构数据源的存在,仿真软件间的数据交互困难。为解决该问题,提出了基于改进遗传算法(IGA)的模型参数转换方法。通过分析数据交互仿真软件的模型结构及参数设计的差异性,实现了电力系统仿真软件间的模型参数转换。在将IEEE 39节点算例的BPA仿真数据导入PSASP软件的过程中,基于改进遗传算法对PSASP中的动态模型进行了参数转换。并利用转换结果进行仿真计算,其结果与BPA软件的仿真结果基本一致。验证了该方法对电力系统仿真软件动态模型参数转换的有效性,并提高了电力系统仿真软件间数据交互的准确度。     

基于ODM的BPA与PSS/E两端直流潮流数据转换

针对BPA与PSS/E在两端直流线路模型的转换仍不成功的现状,先重点对比分析BPA和PSS/E的两端直流线路模型数据、控制方式和计算公式,并提出通过并联导纳支路进行无功修正的方法消除换流站无功损耗的差异,然后基于开放数据模型（open data model,ODM）编写数据转换程序。最后,通过2DC9节点算例及某实际区域电网测试验证基于ODM的BPA与PSS/E两端直流线路模型数据转换的正确性。