基于PSASP软件的电网潮流计算 开题报告

1、 中 北 大 学 信 息 商 务 学 院毕业论文开题报告学 生 姓 名：学 号：学 院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专 业：电气工程及其自动化论 文 题 目：基于PSASP软件的电网潮流计算指导教师:2010 年 3 月15日 毕 业 论 文 开 题 报 告1结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1. PSASP软件简介 电力系统分析综合程序（Power System Analysis Software Package,PSASP）是由中国电力科学研究院研发的电力系统分析程序。主要由于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案；

2、运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施；科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题以及高等院校用于教学和研究。基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析。包括：（1）稳态分析的潮流计算、网损分析、最优潮流和无功功率。静态安全分析、谐波分析、静态等值等；（2）故障分析的短路计算。复杂故障计算以及继电保护整定计算等；（3）机电暂态分析的暂态的稳定计算。直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达启动、控制系统参数优化与协调以及电磁-机电暂态分析的次同步谐振计算等。 PSASP有着友

3、好、方便的人机界面，如基于图形的数据输入和图上操作，自定义模型图级图形、曲线、报表等各种形式输入。PSASP与Excel、AutoCAD、Matlab等通用的软件分析工具有着方便的借口，可充分利用这些软件的资源。PSASP应用程序的共同特点是：l 可计算大规模（可达3000个母线或更多）的交直流混合电力系统l 有公用的数据库做支持，不必为每一种计算准备其基础数据l 有固定模型库和用户自定义模型库作支持l 不但有通常的文本方式计算，而且还有单线图上的操作（修改数据、操作开关、增加故障等）计算，其计算结果直接标注在图上，具有仿真的结果l 具有多种形式（图形、图示、报表、曲线等）的结果分析输出l 提

4、供了与Excel/AutoCAD/Matlab等常用软件工具的借口PSASP软件包主要包括以下功能模块：潮流计算；暂态稳定计算；短路计算，网损分析计算；静态安全分析。最优潮流（含无功优化）计算；小干扰稳定分析计算；用户程序借口；单线图和地理位置图回执；机电保护整定计算。PSASP软件部分功能简介：潮流计算l 提供P-Q分解、牛顿、最佳乘子等五种计算方法，以保证良好的收敛性l 具有电压和功率的自动发点控制（AGC）、可控串补（TCSC）及嵌套FACTS元件功能l 灵活多样的计算结果报表、图形或图示化输出暂态稳定计算l 提供了多样常用电力系统元件（同步机、励磁系统、调速器、PSS、马达、颈部、直流

5、等）模型l 可通过UD实现其他各种元件设备的建模和自动控制功能l 可模拟任意组合的多重复杂故障l 可模拟冲击负荷、负荷功率随机波动等扰动的影响l 可模拟快关汽门、快跳历次及按不同准则切机。切负荷、断开线路开关等稳定措施l 计算过程可以监控短路计算l 可在全网或指定区域或电压等级范围内进行短路电流扫描计算l 可执行任意组合的多重复杂故障短路电流计算l 可计算电网各节点的正、负、零序戴维南等值阻抗l 可考虑平行线路零序互感的影响l 输出内容灵活多样；短路电流和容量；正、负、零序和A、B、C相得电压和电流；各节点戴维南等值阻抗；各支路视在阻抗等l 直观方便的图上操作和图上结果显示2. 潮流计算概述

6、（1）潮流计算潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，它的任务是在给定的接线方式和运行条件下，去定系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值和相角）、网络中的功率分布及功率损耗等，是电力系统的稳态计算。潮流计算可以用传统的手工方式进行，也可以用计算机为工具通过软件完成。两种方法各有优点。前者物理概念清晰，可用来计算一些接线简单的电力网，但是若将其用于界限复杂的电力网侧计算量过大，难以保证计算准确性。后者从数学上看可归结为用数值方法解非线性代数方程，数学逻辑简单完整，借助计算机可快速精确地完成计算，但其缺点是缺点是物理概念不明显，物理规律被埋没在万福的数值求解过程中。（2）潮流计算目的 潮流计算

7、时电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各钟问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求：对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各元件（线路、变压器等）是否出现过负荷，以及可能出现过负荷是应事先才去哪些预防措施等。因此潮流计算的目的是： 为电力系统规划设计提供接线、电气设备选择和导线截面选择的依据。 提供电力线运行方式和制定检修计划的依据。 提供继电保护、自动装置设计和整定计算的依据。 为调压计算、经济运行计算、短路计算和稳

8、定计算提供必要的数据。3.本课题的研究目的和意义电力系统的发展趋势是大系统、大联网，所以运行调度人员要处理的数据量日益庞大。电网的运行由各级调度员调度，由于电网结构的复杂性，各级调度员调度系统运行必须依靠电力系统分析软件，依据计算结果确定各发电厂的出力、功率如何平衡、如何调控负荷、怎样的发电量最经济、怎样的输电量最经济，以怎样一种方式运行最为安全，预想事故对策等等。潮流分析是电力系统分析中最基本和最重要的内容，它可以根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态。电力系统规划和运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济型。电力

9、系统分析综合程序（PSASP）是可以通过计算机解决这些复杂计算的软件。应用PSASP可以大大缩短各种计算的时间，而且提高了计算精度。本设计主要阐述PSASP的用法以及应用PSASP对复杂的电力网进行潮流计算。PSASP进行潮流计算时首先在同一数据组中建立数据库，定义方案及潮流作业，然后执行计算。潮流计算也为网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算。小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算等各种计算打下基础。参考文献：1 何仰赞，温增根.电力系统分析.武汉.华中科技大学出版社.2002.8-1702 王新学.电力网及电力系统.北京.水利电力出版社.1992.121，,13-1563电力工业电

10、力规划实际总院.电力徐彤设计手册.北京.1998.3084 李敏，陈金福，段献忠，代莹.潮流计算收敛性问题研究综述.2006.74-795 华智明，张瑞林.电力系统.重庆.重庆大学出版社.1997.61-676于尔坚，潘毅，王宪容等.电力系统潮流收敛的实用性改进.1995（1）.23-267 朱振青，杨晓宇，周阁.电力系统电压稳定性分析的使用算法.电网技术.2001.30-338 SlobodanPajic,Student Meber,IEEE,and Kenvin.Clements,Fellow,IEEE.Power System State Estimationvia Globally C

11、onvergent Methdos.POWER SYSTEMS.NOEMBER 2005,NOMBER 4.16839 Federico Milano,Member,IEEE,Claudio A.Senior Member,IEEE,and Antonio J.Conejo,fellow,IEEE.Sensitity-Based Security-Constrained OPF Market Clearing model.POWER SYSTEMS.NOVEMBER 2005,2005,NUMBER 4.2051 10 Sebastian de la Torre,Member,IEEE,and

12、 Francisco D Galiana,Fellow,IEE.On the Convexity of the System Loss Function.POWER SYSTEMS.NOVEMBER 2005,NUMBER 4.206111 Ned Mohan, Tore M.Undeland, William P.Robbins. Power Electronics: Converter, Application, and design (Third Edition). Higher Education Press. 2003. 1-514 L.Vojtor, E.Paal. High power frequency converter for industrial and power plant driverJ. Mechatronics. 1998. 8:1一11 毕 业 论 文 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1） 本课题要解决的问题熟悉PSASP软件的操作与应用以及利用PSASP对复杂的电力网进行潮流计算。2） 本课题拟采用的研究手段（1）.应用PSASP软件通过以下步骤进行潮流计算：建立元件数据库，（如母线数据、交流线数据、变压器