基于Python开发PSS/E高级应用程序

PSS/E是Siemens PTI公司研制的支持二次开发的电力系统仿真软件,PSS/E 30版本增加了对Python语言的支持.首先介绍了Python作为一种"胶水语言"的工作机制,然后阐述了如何利用Python和面向对象的方法建立电网模型,并在此电网模型的基础上实现PSS/E的各种高级应用的方法.论文以电网孤立岛的判断和线路定步长等高级故障分析为例,详细说明了面向对象的PSS/E高级应用程序的开发过程和特点.通过算例证明,利用Python开发PSS/E的高级应用程序具有结构开放、开发周期短、易于扩展等优点,特别适合于开发大型、复杂PSS/E高级应用.     

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。     

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 BKDY模块考虑动态负荷的程序研究与开发

为更符合实际地评估断路器的开断能力裕度,需要考虑感应电动机对短路电流的贡献。以C++语言编程为依托,实现节点类型的转换、负荷分配的计算以及感应电动机参数BKD文件形式的导出等功能。利用"胶水"语言Python的良好粘合性及可移植性作为中间粘合剂实现C++程序与PSS/E内置各功能程序的结合,完成PSS/E BKDY模块考虑动态负荷的短路电流衰减计算。利用改进模块和PSS/E暂态稳定模块,考虑动态负荷对经典三机九节点电网进行了短路电流周期分量衰减计算,两者的计算结果非常接近,表明改进模块具有较强的精准性及实用性。     

基于PSS/E27的大型电力系统故障分析平台

PSS/E是美国PTI公司推出的大型电力系统仿真计算软件。PSS/E为用户提供潮流、短路、动态模拟仿真(包括长过程稳定)、优化潮流、线性网络及小干扰信号分析等功能,支持超大规模网络计算,并提供IPLAN二次编程语言,由用户根据实际需要进行二次开发。上海交通大学和华东电力调度通信局在国内首次完成了PSS/E27软件的实用化开发,增加了交互式绘图功能及全中文、图形化的操作界面,实现了一系列高级故障分析功能,大大提高了分析计算的自动化程度。利用该系统,华东总调及"三省一市"正在建立220～500kV高压电网统一     

电力系统高级仿真软件PSS/E的消化与应用

在分析 PSS/E与 BPA潮流模型差别并找出对应关系的基础上 ,给出了 PSS/E与 BPA之间的潮流数据转换方法和比对结果 ,提出了简单可行的潮流绘图输出解决方案 ,并总结了 PSS/E使用技巧和个性化后续开发等方面的心得体会 ,以期对华东电网 PSS/E软件的实用化有所帮助     

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CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算

基于人机界面的PSS/E单步潮流计算存在模型维护工作量大和扩展性较差的问题。提出了一种基于CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算方法。以网络层次模型库为中间层,将CIM/E模型解析到中间层数据库并生成实时同步的PSS/E计算库,实现电网全物理模型的自动建模。基于API接口二次开发和封装,建立接口层,通过外部程序对PSS/E进行流程控制,实现潮流计算的自动周期运行。以层次库为输入输出接口,接收处理外部应用的设备操作指令,实现设备操作的自动交互。基于层次库实时拓扑分析,对PSS/E全模型仿真中的拓扑问题进行修正,保证了拓扑分析的正确性。使用华东电网实际电网模型进行实际应用,仿真结果证明了该方法的正确性和实用性。     

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。     

考虑动态负荷改进PSS/E BKDY模块的短路电流衰减计算

随着用电需求的增长和电网网架的日益增强,有必要考虑动态负荷对短路电流的贡献,以便更符合实际地评估断路器的开断能力、动稳定等。利用PSS/E的IPLAN语言编程,调用PSS/E API子程序和PSS/E API批命令进行一系列计算,灵活设置PSS/E数据卡片,改进了PSS/E BKDY模块使其可以考虑动态负荷进行短路电流计算。分别用上述改进模块和PSS/E暂态稳定模块,考虑动态负荷对我国某大都市电网进行了短路电流周期分量衰减计算,两者的计算结果非常接近。表明改进模块可以考虑动态负荷用来计算短路电流周期分量。     

基于PSS/E 27的大型电力系统故障分析平台

PSS/E是美国PTI公司推出的大型电力系统仿真计算软件.PSS/E为用户提供潮流、短路、动态模拟仿真(包括长过程稳定)、优化潮流、线性网络及小干扰信号分析等功能,支持超大规模网络计算,并提供IPLAN二次编程语言,由用户根据实际需要进行二次开发.上海交通大学和华东电力调度通信局在国内首次完成了PSS/E27软件的实用化开发,增加了交互式绘图功能及全中文、图形化的操作界面,实现了一系列高级故障分析功能,大大提高了分析计算的自动化程度.利用该系统,华东总调及"三省一市"正在建立220～500kV高压电网统一的系统参数、故障分析、整定计算、网络拓扑库、报表输出等计算分析平台     

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。     

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。     

PSS/E稳定计算程序发电机模型初探

重点讨论了如何构筑 PSS/E的发电机模型 ,使之与 BPA计算结论相一致。在分析了 PSS/E和 BPA发电机模型的区别后 ,以 IEEE9节点系统为例 ,构筑了 PSS/E的次暂态模型、暂态模型和 Eq′恒定模型与BPA的比对结果显示 ,结论吻合程度良好。此外 ,还就 PSS/E暂态稳定计算的使用经验和功能扩展等方面的应用心得作了一些简单的介绍     

基于PSS/E的大电网静态电压稳定裕度计算

阐述了一种基于电力系统仿真软件PSS/E求解静态电压稳定裕度的方法。该法通过PSS/E提供的函数模块,采用内嵌的PYTHON语言进行编程。由于包含了对3绕组变压器和潮流初值回存的处理语句,使其能应用于大规模电网静态电压稳定裕度的求解。几个IEEE标准算例和一个大型电网静态电压稳定裕度的求解验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于改进层次分析法和PSS/E的电磁环网解环方案评估

随着特高压线路的接入和电网规模不断扩大,电网结构日益复杂,甚至会出现1 000 kV/500 kV/220 kV等3级电磁环网。因此有必要综合分析各种解环方案,选择最优的电网架构。传统方法一般基于BPA或PSASP进行潮流和稳定分析,分析效率较低且无法综合比较备选方案的优劣。本文研究了基于改进层次分析法和PSS/E的电磁环网解环方案评估方法。首先,研究了改进层次分析法理论,相比于层次分析法,改进层次分析法在获得判断矩阵时使用三标度法取代九标度法,降低了主观性对评价结果的影响,并利用最优传递矩阵构造判断矩阵,省略了一致性检验步骤。其次,本文综合考虑电网运行的经济性、安全性、稳定性和可靠性因素,建立了电磁环网解环方案的评价指标体系,并基于PSS/E和Python实现了电磁环网解环方案评价方法。最后,本文采用华东电网进行算例分析,验证了所提方法的有效性和解环方案的可行性。     

PSS/E中自定义AGC模型在频率动态仿真中的实现

介绍了PSS/E软件中应用自定义AGC模型实现频率动态仿真的机理.并以华东电网为例,给出加入AGC模型前后的频率动态仿真曲线.     

PSS/E的自定义建模及其仿真研究

深入研究了PSS/E的自定义功能。详细介绍了PSS/E自定义的环境要求、格式要求、调用要求、基于等效电流注入的用户自定义建模的原理。分析了在PSS/E中利用协调调用模式来实现该类模型的方法和步骤。以静止无功补偿器(SVC)的自定义建模为例进行了建模研究,并在自定义SVC模型中通过引入辅助信号以改善其性能。仿真结果充分表明了PSS/E自定义建模的可行性与可扩展性,也验证了所建SVC模型的有效性,为其他电力系统复杂设备在PSS/E中的自定义建模提供指导。     

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。     

利用PSS/E实现电力系统低频减载控制仿真

随着电力科学的不断进步、电力技术的不断提高以及新的设备和装置的投入使用,虽然PSS/E软件提供了许多标准及非标准模型,但是仍然无法满足系统仿真的需要,因此有必要对PSS/E进行自定义模型的研究。阐述了PSS/E软件中自定义模型的应用,深入分析了自适应低频减载的基本原理。在PSS/E软件上应用FLECS语言建立了具有自适应低频减载功能的自定义模型。并通过IEEE3机测试系统,仿真实现了一种自适应低频减载方案,并与传统减载方案进行了分析比较。结果表明新的减载模型定义准确,自适应方案与传统方案相比具有减载准确、迅速、频率恢复较快等优点。