电力系统高级仿真软件PSS/E的消化与应用
祝瑞金,傅业盛
(华东电力试验研究院,上海 200437)
关键词:潮流;仿真;模型;数据转换
摘 要:在分析P SS/E与BP A潮流模型差别并找出对应关系的基础上,给出了P SS/E与BP A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。
中图分类号:T P391.9 文献标识码:B 文章编号:1001-9529(2001)02-0008-04
PSS/E(Pow er System Simulator for Engi-
neering)是由美国电力技术公司(Pow er Tech-no logies,Inc.)自70年代推向市场后,经不断修改、完善的电力系统仿真软件。在世界上40多个国家的200多家公司得到了广泛的应用。华东电网调度系统和网局计划处分别于1997年和1998年引进了PSS/E软件,以期使华东电网的电力系统仿真水平再上一个台阶。由于电力系统仿真软件是指导电力系统运行、规划和决策的最基本的工具,所以,华东电网规定:对新采用的程序必须与现有程序进行认真的比较,证明其结果一致,方可在华东电网内推广应用。自1998年以来,我们在常规计算中一直使用该程序。经过不断的摸索和实践,积累了一些经验。在此,对该软件的潮流短路程序的消化与应用作一些介绍。
1 变压器模型
发电机、变压器、线路和负荷是构成复杂电力系统的基本元件。在潮流计算中,不同的程序在处理变压器时可能使用不同的模型,由此可能影响计算结果。经深入分析,PSS/E和电科院中国版BPA(Bonneville Pow er Administratio n)电力系统分析程序(简称BPA)各自的变压器模型如图1、2所示。
由图1、图2不难得出两者之间的对应关系:
K PSS/E=K i BPA/Kj BPA
(R+j X)PSS/E=K j BPA2(R+j X)BPA
式中 K PS S/E——PSS/E支路模型的变比K;
K i BPA——BPA变压器模型i侧变比K i;
K j BPA——BPA变压器模型j侧变比Kj;
(R+j X)PSS/E——PSS/E支路模型阻抗;
(R+j X)BPA——BPA变压器模型阻抗。
图1 PSS/E支路模型
图2 BPA变压器模型
至于激磁支路,BPA是固定的 型等值, PSS/E的填法则较为灵活,既可填成 型,也可填成 型。由于变压器两侧的压降不大,所以如何填写激磁支路并不会对结论产生较大的影响,当然最好在 型和 型相互转换时将对地导纳一并转换,具体转换方法与上式相近。而如果忽略激磁支路,潮流结果将有较大的变化。
2 数据转换
为了在不同计算程序之间交换和共享数据,考核程序的正确性,数据转换显得尤为重要。由于有了两者详细的变压器模型,剩下的问题就是找出BPA与PSS/E节点类型之间的对应关系。表1列出了常用的节点类型之间的对应关系。线路和负荷无需做特别处理,据此,用PSS/E自带的I-PLAN语言就可以编写数据转换程序。
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表1 BPA 与PSS /E 节点类型对照表
BPA PS S/E
节点类型说明
无源B 1有源B 2令PGEN=给定,Q GEN =Q max=Q min=给定
BE 2令Q M AX =9999,Q M IN =-9999
BS 3BQ 2BC BG 2BG 处为2,且控制节点名为BC BX 1S w itch Shu nt
BT
1
填可调变压器卡中ICONT 为BT
3 对比考核
(1)由BPA 文件转换成PSS /E 格式数据用IPLAN 程序将华东总调2000年运方数据文件2kfinal.dat 转换为PSS/E 格式,分别作
潮流计算。由于BPA 和PSS /E 的有名值输出结果分别为小数点1位和2位,为了比对的准确性,分别从BPA 绘图输出文件和PSS/E 工作内存中取出计算结果,并取相同的有效位数。表2列出了500kV 系统的节点电压和角度比较,可见,结果相当吻合。
由于在PSS/E 中大量使用电厂所有发电机去维持高压母线的电压恒定,而BPA 在BG 节点大于5时将中断运算。所以,只能将5台以外的发电机改为PQ 节点,此时,两程序计算出的发电机无功出力肯定有差别,从而导致整个系统潮流的不一致。如果将所有发电机均按PSS /E 中P GEN 和Q G EN 转换成B 节点,则计算结果一致。
(2)由PSS /E 文件转换成BPA 格式数据PSS/E 转换成BPA 数据的原则与BPA 转换成PSS/E 相同,所不同的是BPA 有一定的有效位数限制,经比较分析,发现截位误差在许可的范围之内。表3列出了两者潮流计算比较结果。
表2 BPA 转换成PSS /E 两者潮流计算结果比对
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华东电力
节点名电压等
级/kV
PS S/E BPA差值
电压/pu角度/(°)电压/pu角度/(°)电压/pu电压/%角度/(°)
兰亭525 1.00035-6.6712 1.00034-6.67220.000010.0010.0010瓶窑5250.97900-6.86010.97900-6.86120.000000.0000.0011天荒坪5250.97950-6.52070.97950-6.52180.000000.0000.0011平衡机出力/M VA108.7+j95.2108.8+j95.1
表3 PSS/E转换成BPA两者潮流计算结果比对
节点名电压等
级/kV
PS S/E BPA差值
电压/pu角度/(°)电压/pu角度/(°)电压/pu电压/%角度/(°)
繁昌5250.96896-0.84520.96895-0.84870.000000.000-0.0021肥西5250.97300 1.48060.97299 1.47650.000010.001-0.0028洛河5250.97748 5.07210.97748 5.06780.000010.001-0.0031平圩5250.98108 5.66640.98107 5.66210.000010.001-0.0030东明525 1.0146814.4678 1.0146814.4651-0.00001-0.001-0.0010三堡525 1.013269.6508 1.013249.6481-0.00002-0.002-0.0011阳城525 1.0088818.9166 1.0089018.91370.000000.000-0.0010斗山5250.96567-3.35540.96562-3.3581-0.00005-0.005-0.0007东善桥5250.96146-1.98910.96144-1.9920-0.00001-0.002-0.0014淮阴变525 1.00597 6.0525 1.00594 6.0499-0.00002-0.002-0.0008江都5250.99066 2.94590.99063 2.9432-0.00003-0.003-0.0008任庄525 1.011359.6949 1.011339.6920-0.00002-0.002-0.0012武南5250.96829-1.99280.96826-1.9955-0.00003-0.003-0.0008扬二厂5250.99701 4.09570.99697 4.0931-0.00003-0.003-0.0007黄渡5250.96521-5.11050.96513-5.1133-0.00009-0.009-0.0001南桥5250.96907-6.52080.96899-6.5239-0.00011-0.011-0.0031石洞口5250.96596-3.88650.96588-3.8891-0.00010-0.0100.0005石洞口二厂5250.96600-3.88700.96591-3.8896-0.00010-0.0100.0005杨高5250.96940-7.12020.96932-7.1235-0.00016-0.017-0.0146北仑港525 1.02761-2.8103 1.02758-2.8131-0.00001-0.001-0.0018金华525 1.00083-8.1901 1.00079-8.1933-0.00003-0.003-0.0021兰亭525 1.00035-6.6712 1.00031-6.6742-0.00003-0.003-0.0020瓶窑5250.97900-6.86010.97896-6.8632-0.00004-0.004-0.0020天荒坪5250.97950-6.52070.97946-6.5238-0.00004-0.004-0.0020平衡机出力/M VA108.7+j95.2108.8+j95.2
4 潮流绘图
PSS/E所有绘图输出的程序,包括单线图、图形报告(Graphic r eport)图、稳定曲线图均不能有效地输出汉字。这是PSS/E在中国推广应用的主要障碍之一。
当然,最彻底的解决方案应该是利用PSS/E 的拓扑结构和潮流结果输出,开发出类似BPA地理接线图一样的绘图程序。鉴于大家对原有的BPA潮流绘图软件已驾轻就熟,且其功能也较为强大。所以,可以利用原来潮流计算中的图形输出工具来做一些工作。
最简单的莫过于将PSS/E转换成原来使用的潮流程序数据格式,再利用原有程序计算并绘图输出。如果网络复杂、电压受控节点繁多,就有可能造成输出结果与PSS/E计算结果有一定的
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华东电力2001年第2期
差异。
为此,我们破译了BPA地理接线图二进制输入文件的文件结构,这样,就可以利用PSS/E的IPLAN语言输出BPA潮流绘图所需的拓扑结构文件(*.DAT)和潮流结果文件(*.M AP)。这就保证了利用BPA程序绘出的潮流图与PSS/E计算结果完全一致。对于原来使用电科院综合程序等计算工具的用户,其思路是一样的。
5 使用技巧
5.1 成批修改
修改少量的数据,PSS/E提供了多种方法。如果面对大量需要修改的数据仍然一条条的修改,效率将非常低下。由于PSS/E的文本输入为无格式输入,为此,用户便可以输出RAW文件,然后利用大家非常熟悉的EXCEL进行适当的处理后,再用RDCH导回CASE中。这既可用于修改数据,也可用于准备原始输入数据。
5.2 批处理和IPLAN编程
PSS/E提供的批处理功能和IPLAN编程工具可以给用户的工作带来很大的方便。批处理避免了不断敲击命令,避免了大量的重复工作;通过IPLAN可以获取潮流计算中任何有价值的信息。为此,笔者编写了一些常用的IPLAN程序。对于不同的计算要求,只需修改少量参数便可,大大提高了工作效率。所以,灵活运用批处理和IPLAN 可以快速高效地做任何想做的工作。
(1)格式化输出
PSS/E虽然提供了REPORT和LIM IT CHECK以及一些图形输出功能,但并不可能涵盖用户所需要的全部输出要求,如果想输出自己的格式或结果,尽可以自己动手编制。
实例1:PSS/E并不能输出计算装机情况,有的只是计算出力。如果利用IPLAN程序遍历所有发电机节点(节点类型为2,-2,3),这些节点的P MAX相加,便可输出计算装机情况。
实例2:依据分层分区原则,500kV联变流向220kV的无功应控制在100M var以内,所以,在调潮流时,需要输出500kV变压器220kV 侧的潮流,利用LIM IT CHECK可以输出500 kV侧的潮流,但220kV侧就需在数据堆里找了。利用IPLAN编程可以很好的解决这一问题。
当然,这只是两个简单的例子,用户可以利用IPLAN随意定制个性化的输出格式。输出方式可以是屏幕,也可以是文件。若输出到文件,可以粘贴到技术报告里,也可以在EXCEL中作进一步的处理。
(2)N-1校验
N-1校验需执行多条命令(DFAX和AC-CC)和准备多个文件(*.M ON,*.SUB,*. CON)。M ON和SU B文件较为简单,而CON则较为复杂。利用IPLAN可以生成包括指定的电压等级、区域、负荷、发电机、变压器、线路的CON 文件,再用IDV文件依次执行所需命令和命令参数。当然,也可以将所有IDV执行的命令改由I-PLAN编程来替代。两者之间并无多大区别。这样,执行一个IDV命令或IPLAN程序便可完成用户所设定的N-1校验任务,且不受节点编号变化和增加节点的影响,可谓一劳永逸。
(3)短路容量计算
计算短路容量时同样需要多次操作,并指定电压等级和区域。利用IPLAN编程,可以一次完成从合上所有发电机、输入序网参数、输出计算结果等所有工作,而且可用EXCEL进一步处理所得结果。
总之,熟练地运用批处理和IPLAN语言可谓如虎添翼,利用EXCEL对输出结果进行再处理,可以免除在数据堆中查找所需要数据的许多烦恼。
6 结语
在对BPA和PSS/E程序进行深入分析的基础上,利用IPLAN编程自动实现了BPA和PSS/ E之间的数据转换。两程序的潮流比较结果显示,除计算误差外完全一致,符合华东电网对采用新程序的要求。利用BPA绘图软件可以较好地解决PSS/E绘图输出不兼容汉字的问题。且PSS/E提供了丰富的电力系统模型、个性化的后续开发工具和较好的用户界面,是提高华东电网仿真水平的强有力的工具。正由于其强大的功能,我们还将继续加强与华东总调、计划处、上海市调等部门的密切合作,进一步消化开发,使之更好地为电力系统分析服务。
收稿日期:2001-01-10
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2001年第2期华东电力
62EAST CHINA ELECTRIC POWER2001/2
ABSTRACTS OF MAIN ARTICLES
Static Var Generator and its Microprocessed Control Technology
Su Ship ing(Electric Pow er Institute o f Changsha Changsha200093)
L iu Guiy ing(Electric Pow er Scho ol o f Changsha,Chang sha410131)
Key words:static var generator;m icroprocessed co ntrol;transient harmonic current;d-q transverse Abstract:T he w orking per for mance and the principle of m icroprocessed co ntrol of3-phased static var generator are decribed and analysed.The detectio n m ethod o f the transicnt reactive pow er and high or-der harm onic curr ent based on d-q tr ansver se is sug gested and the test results are finally given.
Digestion and Application of Advanced Simulating Software PSS/E for Power System
Zu R uij ing,Fu Yieshen(ECEPT RI,Shang hai200473)
Key words:pow er flow;model simulation;data transfer
Abstract:Based o n analyse the differ ence and co rrelation betw een po wer flow mo del of PSS/E and that of BPA,the pow er flow data transfer method betw een PSS/E and BPA and the com pariso n result are given and a simple,pratical pow er flow mapping output plan is sugg ested.T he instruction skill of PSS/E and the ex perience of char acterized follow-up development are summ ar ized.
Optimizing Adj ustment of Combustion for Large Boiler
H e Daf ang(Beilun Pow er Plant,Beilun,Zhejiang315800)
Key words:superheater o ver-temperature;slag falling;boiler efficiency;com bustion adjustm ent Abstract:Due to the desig n defect and other pro blam s,Beilun Pow er Plant's No.1boiler had been suf-fered fro m heavy slag ging,larg e area of tube over-tem perature,high content of com bustibles in flyash and low efficiency of ESP at the begining o f comissioning.These sym tons has been deeply analy sed and a thoro ug h inv estig ation follow ed w ith a long-ter m com bustion calibration has been car ried o ut and a satisfactory result obtained.
Several Points on Development of Gas-fired Power Station in China
Guo Yuchao(Huaneng International Pow er Co.Ltd,Shanghia200941) Yue Changy i(East China Electric Pow er T est&Research Institute,Shanghai200437)
Key words:natur al g as;LNG;gas-steam combined cy cle unit
Abstract:Based on the developing situation of natural gas and LNG application in the w orld,the corre-sponding situation and prospect in China,the scale of g as-fired po wer stations constructed in last10 years are described.Finally,the problems faced o n construction o f lar ge-scale gas-fired pow er plant in China are m entioned.
电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析 课程实训报告 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日
电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一 一．单相半波整流 参考电力电子技术指导书中实验三负载，建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下： (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下： R=0.001Ω，L =0H，V f=0.8V，R s=500Ω，C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d，L对应L d，其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务： ①仿真绘出电阻性负载（RLC串联负载环节中的R d= Ω，电感L d=0，C=inf，反电动势为0）下α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下（负载R d=Ω，电感L d为，反电动势E=0）α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形，注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题： ①该三项半波可控整流电路在β=60°，90°时输出的电压有何差异?
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电力系统电气自动化的应用 发表时间：2018-08-02T15:36:37.827Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：刘晓松乔天时[导读] 摘要：随着科学技术的发展，信息技术也迎来了发展的春天，跟信息技术相关的电气自动化技术也得到广泛的应用和发展。 （国网四川省电力公司新津县供电分公司）摘要：随着科学技术的发展，信息技术也迎来了发展的春天，跟信息技术相关的电气自动化技术也得到广泛的应用和发展。电气自动化在电力系统中的应用越来越多，它能提高电力系统运行的可靠度，还能提高电力系统的工作效率。从电气自动化在电力系统中的应用现状入手，发现电气自动化在电力系统应用中存在的问题，探索电气自动化在电力系统中合理应用的对策。关键词：信息技术；电气自动 化；电力系统；可靠度；应用对策 1电气自动化在电力系统中的应用优势电气自动化是利用计算机技术，将信息系统、控制系统、电器设备等系统统一于一体的一门技术。电气自动化在电力系统中的应用，改变了传统的电力系统工作模式，优化了电力系统的工作能力，提高了电力系统的可靠度和工作效率。电气自动化具有自身独特的优势，可以稳固其在电力系统应用中的地位，笔者就电气自动化的优势进行了分析。 1.1提高了电力系统的信息化程度 电气自动化提高了电力系统的电力技术、电力设备和电力系统管理上的信息化程度，使电力系统的运行处于一个信息化管理控制的大系统中。电力系统从电力设备的监测控制、数据采集到电力设备的执行工作都处在一个自动化的控制之下，减少了人力资源的浪费，在最大程度上提高了电力系统的工作效率。电气自动化技术结合网络计算机技术，通过中央控制室对各个电力子系统进行有效的监控并发出正确的指令，使电力系统的运行处在一个稳定的环境下。电气自动化弥补了传统的电力系统控制信息不明确的缺陷，电气自动化将很多计算机应用软件运用到电力系统中，对电力系统的信息控制进行精确的监测。一旦发现不符合标准的情况，就会立即向反馈机制发出警报，并将重要的故障信息传输给电力系统的管理层，使电力管理人员以最快的速度接收到电力系统故障信息和故障部位，以便及时对电力系统做出应急措施。 1.2便于对电力系统进行维护工作 电力系统随着使用时间的增加，需要定期对其进行维护工作，传统的电力系统维护工作比较烦琐，并且消耗大量的人力，维护所花的时间也过长，影响电力系统的运行效益。而电气自动化应用到电力系统中后，其对电力系统的日常维护工作就显得十分方便，电气自动化是与计算机软件应用相结合的技术，计算机硬、软件的灵活性非常大，并对电力系统的数据采集工作都有记录。维修人员可以通过计算机软件反馈过来的数据信息，科学评估电力设备的运行状态，并通过计算机技术在线上对电力系统进行维护。电气自动化所用到的计算机软件还可以进行应用扩充，根据不同的需要适当地对应用软件进行改进，力求电力系统的可靠度达到最优化。 1.3便于进行电力系统的管理工作 电气自动化的一大优势就是便于控制，自动化本身就具有易于控制的意思，科学技术的不断发展，给信息化的发展带来了美好的前景，各种信息技术应用层出不穷。电气自动化在电力系统中的应用提高了电力系统的可操作性，并给电力系统的管理带来了便利，电气自动化可以通过一根光纤对整个系统进行统一的控制工作。电力系统中大大小小设备的运行情况都受中央控制室的有效控制，中央控制室的操作界面也十分友好，便于工作人员进行操作。电气自动化对每个电力设备进行有效的监控，系统采集的数据可以进行相应的分析工作，减少了人力的消耗和工时的浪费，大大提高了电力系统的管理效率。 2电气自动化在电力系统中的应用分析随着计算机技术和信息控制技术的发展，电气自动化在电力系统中的应用已经越来越深入，电气自动化依托计算机技术应用于电力系统的各个环节当中，使得电力系统便于控制、便于维护，提高了电力系统的信息化程度。笔者介绍几个电气自动化在电力系统中的具体应用，探讨电气自动化在电力系统中的应用前景。 2.1智能变电站的出 现智能变电站是通过先进、可靠的智能设备，将变电站内的电力信息汇集到一个信息系统中实现的，可以对全站的电力信息进行实时监控和统计。变电站信息系统通过电力信息的横向和纵向交流，实现电力管理系统各层次之间的信息传输，且数据标准化处理后有助于各层次间的数据接收。智能变电站通过信息系统对电力信息进行实时监控，避免了由于人员的失误而造成的危害，实现电力网络的高效运行。智能变电站具有监控、预警、应急的功能，在危险隐患出现的时候能对系统做出预警，显示出现问题的地方。如果系统可以自己解决，就会做出相应的应急措施，如果不能，就会上报给工作人员，然后工作人员再对统计的电力信息及参数进行分析，做出正确的决策。 2.2电力系统中的仿真技术 电气自动化在电力系统中的有效应用，提高了对电力设备运行数据的监控能力，并增加了数据记录和数据分析的应用软件，电力系统可以对记录数据进行仿真模拟，查找出电力系统存在的缺陷，并及时采取弥补措施。电气自动化技术可以对电力系统进行即时信息的采集和处理工作，对那些动态的、不好控制的数据信息进行实验模拟，在模拟过程中找出系统可能会发生故障的地方及原因，并对其进行相应的改进。 2.3电力系统中的电网技术 电网技术可以将全国的电厂、变电站和送电信息连接在一起，对电力系统进行高效的控制，全国的电力信息汇总到一起，便于对电力资源进行合理的配置，提高电力系统的工作效益。电力系统中的电网技术可以对电力信息进行自动的控制，当地区的电力配置发生不均衡的情况时，可以自动在线上进行有效调节，节省电力资源，同时为电力系统的配置工作带来便利。 3电力系统中电气自动化的发展趋势 3.1变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新，由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时，直流传功的变换器主要是相控整流，而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后，更多是采用PWM变换器了。采用PWM方式后，提高了功率因数，减少了高次谐波对电网的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。但是PWM逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，使电机绕组产生振动而发出噪声。
第三章总体设计 3．1硬件平台 A．基于Intel、alpha 等CPU支持WinNt的硬件平台。 B．Ethernet（以太网）网络结构。单网、双网。 C．现场网络支持CAN网、485网以及其他需要设备接入的现场总线。 D．单前置和双前置。 E．单服务器和双服务器。 F．磁盘阵列。 3．2软件平台 A．Windows NT 和Windows2000操作系统。 B．SQLServer7 或SQLServer2000数据库系统。 C．Office97或Office2000办公组件。 D．IIS5.0 总之，目前的平台是基于Windows NT和Windows2000的软硬件平台。 3．3开发工具
A．MicroSoft Visual C++6.0 B．MFC、ATL、SDKAPI C．PowerBuilder8.0 D．Visual Basic 6.0 E．DriverStudio 1.52 F．SQLServer G．Frontpage2000 3．4系统主要特点 项目开发组成员具有丰富的电力行业软件开发经验，因此在本项目的设计和实施采用了目前先进的技术，具有以下主要特点：A．采用C/S（client/server，客户/服务）和B/S（Browser/Server，浏览器/服务）混合结构。此结构保证了系统的可扩充性、可 裁剪性、易升级性、易维护性、故障隔离性。 A.采用TCP/IP和DCOM混合通信协议。在保障系统安全性的同 时又保证了系统的开放性和数据信息共享性。 B.采用脚本技术。脚本为项目组自行开发的类C安全脚本，为 系统的二次开发提供了强大而灵活的工具，是该软件成为可定 制的软件。 C.实现了实时数据库。实时数据库不仅提供了快速的实时数据访 问，还提供了可定制的控制策略。是实时系统和数据库系统有 机的结合，也是目前国内外在工控行业的一种全新的、先进的
电力电子技术在电力系统中的应用 中文摘要:本文就电力电子技术在电力系统应用的主要方面做一介绍，电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。文章介绍了电力电子技术在电力系统各个环节中的应用及在电力系统中的应用前景。以风力发电为例子，介绍了风力发电系统及其中应用较多的几种电力电子器件及电力电子技术，分析了各种方法的特点、功用和发展。 关键字:电力电子技术电力系统应用风力发电 电力电子技术在电力系统中的应用涉及到提高输电能力、改善电能质量、提高电网运行稳定性、可靠性、控制的灵活性及降低损耗等重大问题。电力系统中电力半导体装置很多，大到直流输电用的整流、逆变装置，小到电视机电源，电池充电器，还包括变频、斩波（直流调压）和交流调压装置等，其应用遍布于电力系统各个电压等级。 1.高压直流输电技术（HVDC） 目前，全世界HVDC工程已达50多个，总设备容量超过36GW。新一代HVDC技术中 正在考虑使用GTO、IGBT等可关断器件，以及脉宽调制（PWM）等技术。在国内高压 输电工程建设和国外设备、技术的引进、吸收的基础上，立足国内搞小容量的HVD C工程的设计和制造，将是可行和必要的。 2.静止无功补偿器（SVC） SVC是用以晶闸管为基本元件的固态开关替代了电气开关，实现快速、频繁地 以控制电抗器和电容器的方式改变输电系统的导纳。SVC可以有不同的回路结构， 按控制的对象及控制的方式不同分别称之为晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投 切电抗器（TSR）或闸管控制电抗器（TCR）。 我国输电系统五个500kV变电站用的SVC容量在105~170Mvar，均为进口设备， 型式为TCR加TSC或机械投切电容器组。国内工业应用的TCR装置大约有20套，容量 在10~55Mvar，其中一小半为国产设备。低压380V供电系统有各类TSC型国产无功补 偿设备在运行，但至今仍没有一套国产的SVC在我国的输变电系统运行。 3.灵活交流输电系统（FACTS）
2021年供电局电力系统招聘考试必考题库及答 案（共120题） 1、简述电力系统通信网的子系统及其作用？ 答:电力系统通信网的子系统为:(1、调度通信子系统,该系统为电网调度服务。(2、数据通信子系统,这个系统为调度自动化、继电保护、安全自动装置、计算机联网等各种数据传输提供通道。(3、交换通信子系统,这个系统为电力生产、基建和管理部门之间的信息交换服务。 2、调度自动化向调度员提供反映系统现状的信息有哪些？ 答:1、为电网运行情况的安全监控提供精确而可靠的实时信息,包括有关的负荷与发电情况,输电线路的负荷情况,电压、有功及无功潮流,稳定极限,系统频率等。2、当电网运行条件出现重要偏差时,及时自动告警,并指明或同时启动纠偏措施。3、当电网解列时,给出显示,并指出解列处所。 3、什么是能量管理系统(EMS）？其主要功能是什么? 答:EMS能量管理系统是现代电网调度自动化系统(含硬、软件）总称。其主要功能由基础功能和应用功能两个部分组成。基础功能包括:计算机、操作系统和EMS支撑系统。应用功能包括:数据采集与监视(SCADA）、自动发电控制(AGC）与计划、网络应用分析三部分组成。 4、电网调度自动化系统高级应用软件包括哪些？ 答:电网调度自动化系统高级应用软件一般包括:负荷预报、发电计
划、网络拓扑分析、电力系统状态估计、电力系统在线潮流、最优潮流、静态安全分析、自动发电控制、调度员培训模拟系统等。 5、电网调度自动化SCADA系统的作用？ 答：调度中心采集到的电网信息必须经过应用软件的处理,才能最终以各种方式服务于调度生产。在应用软件的支持下,调度员才能监视到电网的运行状况,才能迅速有效地分析电网运行的安全与经济水平,才能迅速完成事故情况下的判断、决策,才能对远方厂、站实施有效的遥控和遥调。 目前,国内调度运行中SCADA系统已经使用的基本功能和作用为: 1）数据采集与传输；(2）安全监视、控制与告警；(3）制表打印；(4）特殊运算；(5）事故追忆。 6、什么是自动发电控制(AGC）？ 答:自动发电控制简称AGC,它是能量管理系统(EMS）的重要组成部分。按电网调度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组,通过电厂或机组的自动控制调节装置,实现对发电机功率的自动控制。7、AGC有几种控制模式？ 答：AGC控制模式有一次控制模式和二次控制模式两种。一次控制模式又分为三种:1、定频率控制模式；2、定联络线功率控制模式；3、频率与联络线偏差控制模式； 二次控制模式又分为两种:1、时间误差校正模式；2、联络线累积电量误差校正模式。
如图所示为一无穷大功率供电的三相对称系统，短路发生前系统处于稳定运行状态。假设a 相电流为)sin(i |0|0?αω-+=t (1-1) 式中， 2 22|0|m )'()'(L L R R U I m +++= ω,) '()'(arct an R R L L ++=ω? 假设t=0s 时刻，f 点发生三相短路故障。此时电路被分成俩个独立回路。由无限大电源供电的三相电路，其阻抗由原来的)'()'(L L j R R +++ω突然减小为L j R ω+。由于短路后的电路仍然是三相对称的，依据对称关系可以得到a 、b 、c 相短路全电流的表达式 []a T t m m m e I I t I ----+-+=)sin()sin()sin(i |0||0|a ?α?α?αω [ ] α ?α?α?αωT t m e I I t I - -----+--+=)120sin()120sin()120sin(i m |0||0|m b 。 。。 [ ] α ?α?αααωT t m m m c e I I t I - -+--++-++=)120sin()120sin()120sin(i |0||0|。 。。 式中， 2 2m )(L R U I m ω+= 为短路电流的稳态分量的幅值。 短路电流最大可能瞬时值称为短路电流的冲击值，以m i 表示。冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体在短路电流下的受力是否超过容许值，即所谓的动稳定度。由此可得冲击电流的计算式为 m m 01.001 .0m )e 1(i I K I e I I im T T m m =+=+≈α α 式中，im K 称为冲击系数，即冲击电流值对于短路电流周期性分量幅值的倍数；αT 为时间常数。 短路电流的最大有效值m I 是以最大瞬时值发生的时刻（即发生短路经历约半个周期）为中心的短路电流有效值。在发生最大冲击电流的情况下，有 22 2m 2 1(21)1(m 2） -+= -+= im I im I im K K I I m 短路电流的最大有效值主要用于检验开关电器等设备切断短路电流的能力。 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 假设无穷大功率电源供电系统如图所示，在0.02s 时刻变压器低压母线发生三相短路故障，仿真其短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小。线路参数为 ;km 17.0,km 4.0,5011Ω=Ω==r x km L 变压器额定容量A MW S N ?=20，电压 U s %=10.5，短路损耗KW P s 135=?,空载损耗KW P 220=?，空载电流I 0%=0.8，变比 11110=T K ，高低压绕组均为Y 形联结；并设供点电压为110KV 。其对应的Simulink 仿真
电磁场仿真软件简介 随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展，在最近几年出现了大量的电磁场和微波电路仿真软件。在这些软件中，多数软件都属于准3维或称为2.5维电磁仿真软件。例如，Agilent公司的ADS（Advanced Design System）、AWR公司的Microwave Office、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CST Design Studio等。目前，真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CST Microwave Studio、Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE。从理论上讲，这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能。其中，HFSS（HFSS是英文高频结构仿真器（High Frequency Structure Simulator）的缩写）是一种最早出现在商业市场的电磁场三维仿真软件。因此，这一软件在全世界有比较大的用户群体。由于HFSS进入中国市场较早，所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多，特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。 德国CST公司的MicroWave Studio（微波工作室）是最近几年该公司在Mafia软件基础上推出的三维高频电磁场仿真软件。它吸收了Mafia软件计算速度快的优点，同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变。就目前发行的版本而言，CST 的MWS的前后处理界面及操作界面比HFSS好。Ansoft也意识到了自己的缺点，在刚刚推出的新版本HFSS（定名为Ansoft HFSS V9.0）中，人机界面及操作都得到了极大的改善。在这方面完全可以和CST媲美。在性能方面，两个软件各有所长。在速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多。值得注意的是，MWS采用的理论基础是FIT（有限积分技术）。与FDTD（时域有限差分法）类似，它是直接从Maxwell 方程导出解。因此，MWS可以计算时域解。对于诸如滤波器，耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合；而HFSS采用的理论基础是有限元方法(FEM)，这是一种微分方程法，其解是频域的。所以，HFSS如果想获得频域的解，它必须通过频域转换到时域。由于，HFSS是用的是微分方法，所以它对复杂结构的计算具有一定的优势。 另外，在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件：ANSYS 。ANSYS是一个基于有限元法(FEM)的多功能软件。该软件可以计算工程力学、材料力学、热力学和电磁场等方面的问题。它也可以用于高频电磁场分析（应用例如：微波辐射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等）。其功能与HFSS和CST MWS类似。但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解，因此，对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难。对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想。实际上，ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面，而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等。但是，就其电磁场部分而言，它也能对任意三维结构的电磁特性进行仿真。 虽然，Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE也可以仿真三维结构。
实用文档 电力系统分析仿真 实验报告 ****
目录 实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 (3) 一、实验目的 (3) 二、PSASP简介 (3) 三、实验内容 (5) 实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验步骤 (14) 四、实验结果及分析 (15) 1、常规方式 (15) 2、规划方式 (23) 五、实验注意事项 (32) 六、实验报告要求 (32) 实验三一个复杂电力系统的短路计算 (34) 一、实验目的 (34) 二、实验内容 (34) 三、实验步骤 (35) 四、实验结果及分析 (36) 1、三相短路 (36) 2、单相接地短路 (36) 3、两相短路 (37) 4、复杂故障短路 (37) 5、等值阻抗计算 (38) 五、实验注意事项 (39) 六、实验报告要求 (39) 实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 (40) 一、实验目的 (40)
二、实验内容 (40) 三、实验步骤 (41) 四、实验结果级分析 (41) 1、瞬时故障暂态稳定计算 (41) 2、冲击负荷扰动计算 (45) 五、实验注意事项 (74) 六、实验结果检查 (74)
实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 一、实验目的 了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。 二、PSASP简介 1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。 2．PSASP的体系结构： 第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。 3．PSASP的使用方法：（以短路计算为例） 1).输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD。在此，可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。 文本支持环境： 点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较 电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一，它有诸多优点：第一，电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表，十分方便仿真与测试；第二，仿真电路的连接简单快捷智能化，不需焊接，使用仪器调试不用担心损坏；大大减少了设计时间及金钱的成本；第三，电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。 随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。 (1) Multisim 在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。 Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。 （2）Tina Tina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。 Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。 (3) Proteus
常用应用电路 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
555时基集成电路的应用 555时基电路分TTL和CMOS两大类。图是TTL型电路的内部结构图。从图中可以看出，它是由分压器、比较器、R-S触发器、输出级和放电开关等组成的。电路中的比较器的主要功能是对输入电压和分压器形成的基准电压进行比较，把比较的结果用高电平"1"或低电平"0"两种状态在其输出端表现出来。555电路中的R-S触发器是由两个与非门交叉连接构成的。为了使R-S触发器直接置零，触发器还引出一个MR端，只要在MR端置太低电平"0"，不管触发器原来处于什么状态，也不管它输入端加的是什么信号，触发器会立即置零，即Q=0=Uo，所以MR端也称为总复位端。为了使555电路有更好的性能，触发器的输出端Q是经非门反相后送到输出端U。的。由于非门的放大作用，555电路的负载能力得到提高。555电路在使用中大多跟电容器的充放电有关，例如用555组成定时电路时，定时的长短是由RC电路的充电时间常数确定的。为了使定时器能反复使用，在完成一次定时控制后，应将电容C上的电荷放掉，为下一次定时工作做好准备"因此在555电路中特设了一个放电开关，它就是三极管VT。当555电路输出端电平U。=0时，Q=1，VT 处于导通状态;当输出端电平U。=1时，Q=O，VT处于截止状态，相当于DIS端开路。因此三极管VT起到了一个开关的作用。当U。=0时，开关闭合，为电容提供了一个接地的放电通路;当U。=1时，开关断开，DIS端开路，电容器不能放电。 TTL形555电路的内部结构电路中的UC端为外加基准电压的控制端。由于制造工艺的原因，CMOS型555时基电路的内部结构和TTL型555时基电路是不太一样的,如图所示。但它们的引脚功能及输入和输出逻辑功能是相同的，两种555电路有着完全相同的外特性。 CMOS型555电路内部结构 简化了的555内部电路 555时基电路的逻辑功能为了描述555时基电路的外特性，可以把它们的内部电路简化成为一个带放电开关的特殊R-S触发器，放电开关受刁端的控制，如图所示。它的逻辑功能见表。CMO5型555电路内部结构简化不的555内部电路555时基电路的逻辑功能从简化的内部电路结构和逻辑功能表中可以看出，555电路有以下儿个特点: ①两个输入端触发电平的羽值要求不同。在TH输入端加上大于(或Vc)的电压时，可以把触发器置于"O"状态，即u。=0。在TR 端加上小于(或)的电压时，可以把触发器置于"1"状态，即u。=1。 ②复位端而可低电平有效，平时应为高电平。 ③对于放电开关端DIS，当U。为低电平时，DIS端接地;当U。为高电平时，DIS对地 开路。 555内部电原理图 我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式，它可分为3种。见图示。 双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。555双稳电路可分成2种。 无稳类电路
实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验 一． 实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库； 2) 掌握Simulink 的的powergui 模块的应用； 3) 掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法； 4）掌握开关电源的工作原理及其工作特点； 5）掌握PID 控制对系统输出特性的影响。 二．实验内容与要求 单机无穷大电力系统如图7-1所示。平衡节点电压044030 V V =∠?。负荷功率10L P kW =。线路参数：电阻1l R =Ω；电感0.01l L H =。发电机额定参数：额定功率100n P kW =；额定电压440 3 n V V =；额定励磁电流70 fn i A =；额定频率50n f Hz =。发电机定子侧参数：0.26s R =Ω，1 1.14 L mH =，13.7 md L mH =，11 mq L mH =。发电机转子侧参数：0.13f R =Ω，1 2.1 fd L mH =。发电机阻尼绕组参数：0.0224kd R =Ω，1 1.4 kd L mH =，10.02kq R =Ω，11 1 kq L mH =。发电机转动惯量和极对数分别为224.9 J kgm =和2p =。发电机输出功率050 e P kW =时，系统运行达到稳态状态。在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时，分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
G 发电机节点 V 负 荷 l R l L L P 图 7.1 单机无穷大系统结构图 输电线路 三．实验步骤 1. 建立系统仿真模型 同步电机模块有2个输入端子、1个输出端子和3个电气连接端子。模块的第1个输入端子（Pm）为电机的机械功率。当机械功率为正时，表示同步电机运行方式为发电机模式；当机械功率为负时，表示同步电机运行方式为电动机模式。在发电机模式下，输入可以是一个正的常数，也可以是一个函数或者是原动机模块的输出；在电动机模式下，输入通常是一个负的常数或者是函数。模块的第2个输入端子（Vf）是励磁电压，在发电机模式下可以由励磁模块提供，在电动机模式下为一个常数。 在Simulink仿真环境中打开Simulink库，找出相应的单元部件模型，构造仿真模型，三相电压源幅值为4403，频率为50Hz。按图连接好线路，设置参数，建立其仿真模型，仿真时间为5s，仿真方法为ode23tb，并对各个单元部件模型的参数进行修改，如图所示。
电力系统仿真软件 电力系统仿真软件简介 一、PSAPAC 简介: 由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。 LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。 TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。 LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。 VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态，使用了一种增强的潮流程序，提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP（Extended Transient midterm Stability Program）：EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真，程序采用了稀疏技术，解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序（PEALS）两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值，由于系统的所有模式都计算，它对控制的设计和协调是理想的工具；PEALS使用了两种技术：AESOPS算法和改进Arnoldi 方法，这两种算法高效、可靠，而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析，它的典型应用是预测电力系统在某个扰动（如开关投切或故障）之后感兴趣的变量随时间变化的规律，将EMTP 的稳态分析和暂态分析相结合，可以作为电力系统谐波分析的有力工具。 ATP（The alternative Transients Program）是EMTP的免费独立版本，是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本, 它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统，数学模型广泛，除用于暂态计算，还有许多其它重要的特性。ATP程序正式诞生于1984年，由Drs.
一．当今流行的电路仿真软件及其特性 电路仿真属于电子设计自动化（EDA）的组成部分。一般把电路仿真分为三个层次：物理级、电路级和系统级。教学中重点运用的为电路级仿真。 电路级仿真分析由元器件构成的电路性能，包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。电路级仿真必须有元器件模型库的支持，仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前，就有可能全面地了解电路的各种特性。目前比较流行的电路仿真软件大体上说有：ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP 和Edison等一系列仿真软件。 电路仿真软件的基本特点： ●仿真项目的数量和性能： 仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。各种电路仿真软件都有的基本功能是：静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项；可能有的分析是：傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能，而Tina6.0有20项，Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。 Pspice语言擅长于分析模拟电路，对数字电路的处理不是很有效。对于纯数字电路的分析和仿真，最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件，例如，Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。 ●仿真元器件的数量和精度： 元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件，但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。因此，除了软件本身的器件库之外，器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究，可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型，构建自己的元件库。对于教学工作者来说，软件内的元件模型库，基本上可以满足常规教学需要，主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代，并建立教学中常用的国产元器件库。
基于大数据的电力系统数据应用 发表时间：2018-12-25T16:19:20.450Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：张新伯[导读] 摘要：电能与生产生活密切相关，电能的生产与传输需要经过电力系统发电、输电、变电等一系列复杂的过程完成，电力系统的生产、监控、测量、通信过程中产生了大量的数据，有效利用这些数据提高电力系统的安全可靠运行水平，是电力企业提高管理水平的重要途径。 （深圳供电局有限公司广东深圳 518000）摘要：电能与生产生活密切相关，电能的生产与传输需要经过电力系统发电、输电、变电等一系列复杂的过程完成，电力系统的生产、监控、测量、通信过程中产生了大量的数据，有效利用这些数据提高电力系统的安全可靠运行水平，是电力企业提高管理水平的重要途径。本文分析了电力自动化系统数据类型、电力系统数据应用现状及当前大数据的具体应用，提出了未来如何利用电力系统大数据来优化企业管理的策略，仅供参考。 关键词：电力大数据；电力系统数据处理；应用在当前我国电力行业的发展背景下，电力企业之间的市场竞争也变得越来越激烈。而单个电力企业要想在这种复杂的市场环境中取得优势，就必须要在发展过程中不断提高自身技术水平。如果能够将大数据技术充分应用到电力企业的各项业务中，就可以更好的处理企业业务发展中的各类数据，并对电力大数据信息进行必要的预测，真正的变革整个电力系统的管理模式。但就当前的实际现状来看，大数据技术在我国大部分电力企业中的应用水平都非常有限，并没有充分发挥其价值。之所以出现这种情况，就是因为一些电力企业没有明确大数据技术的应用前景，无法将大数据技术跟电力系统各项活动融合在一起。在这种情况下，就有必要分析大数据在电力系统中的具体应用现状和应用前景。 1大数据概述 大数据作为一种新型的数据信息处理技术，能够通过对大量数据信息的选择和分析，进行整理、计算等，筛选出其中蕴含的规律，进而选取有价值的数据信息。大数据具有数量大、范围广、数据类型复杂多样、内容丰富、数据的来源可靠、数据处理时效高等优势，近年来在各个行业得到了普及和推广。 2大数据在电力系统中应用的重要意义大数据技术在我国电力系统中具有多个方面的应用意义，能够促进我国电力系统的稳定高效发展。一方面，大数据技术的应用能够解决我国电力系统对于数据收集和处理的困难。特别是目前我国电力系统运作过程中涉及到的电力设备不断变多，而每一种电力设备的数据结构类型也比较复杂。使用大数据技术能够更有效的处理这些数据信息。另一方面，大数据技术的使用也可以显著提高我国电力系统的技术层次，引入数据挖掘等各项先进技术，提高电力企业的技术层次。 3大数据目前对于电网存在的问题 3.1现有营销系统数据以及对客户的深度分析不够 现有营销技术支撑系统仅仅作为业务支撑体系，用于基础数据收集、运行数据计算工具，仅局限于正常的营销业务的处理，仅仅能够生成一些功能单一的固定报表数据。一个月使用一次，很难将相互孤立的数据与用户用电特征、电力使用环境等因素进行分析与关联，数据使用率低，造成了对客户的价值分析能力不足。随着社会进步与营销相关业务的发展，无论是数据采集，还是电费计算，电网营销数据每年的增长速度较快，数据完整性有很大提高，在数据真实性与及时性方面也有一定提高，但是目前营销系统、信息采集与PMS、供电可靠性等其他系统的信息匹配方面依然存在问题，还有这部分的数据不一致，不准确，造成了营销系统的数据更新压力很大，难以成为多方数据的共享平台，内部无法为公司决策层提供数据支撑，更不要说对客户的用电分析，难以为客户的深度分析提供有力支撑。 3.2没有形成专业的协同运作 造成大量数据形成了信息孤岛，没有真正达到信息的纵向集成与横向联合，没有专门的运转部门进行绩效考核与实际可靠有效的合并机制，多年来一直单轨运行，数据更新不及时，工作平台不共享，造成重复工作很多，难免形成数据疏漏，经常出现系统运行一段时间后，需要大量时间进行数据重新梳理，没有形成日常化更新运作，人员变动频繁，交接疏漏时有发生。 3.3数据量大，可靠性低 电力自动化系统在运行过程中会产生大量的数据，而不同的数据代表不同的信息，电力自动化系统是由许多的子系统构成，各个子系统的数据库中储存着相关的数据信息，整个系统中的数据量非常庞大，数据交叉现象时有发生，繁多的数据信息会在一定程度上影响和制约这个系统的数据信息的分析处理和数据的更新，随着存储数据的增多，出现问题的几率也越来越大，降低了数据处理的安全性和准确性，对系统的数据库进行统一管理，保证系统数据的唯一性势在必行。 4大数据在电力自动化系统中的具体应用 4.1电网基础建设的自动化与智能化 在当前我国国民经济不断发展的背景下，我国各个城市地区的现代化建设程度也快速加深，社会各个行业和人们日常生活中对于电力的需求也出现了显著增加。在这种发展趋势下，我国各个地区的电网基础建设项目也逐渐增多。而如果能够将大数据技术融入到电网基础建设项目中，就能够显著提高项目建设过程中的数据储存困难和信息处理效率不高等问题。这主要是因为大数据技术的应用能够最大程度的收集电网基础建设项目中的各类现场信息，并使用自动对比等可行性较强的数据挖掘技术来对现场产生的各类信息进行全面的分析，最终实现建设项目的智能化管理和自动化处理。 4.2基于大数据的电网运行可视化监控 在整个输变电网络中有大量的设备、及检测点，通过传感器实时从各设备上采集设备运行指标及输变电的电压、电流、负载状态监测指标等，通过大数量的实时处理平台进行数据提取、加工及整合，再通过可视化大屏实时展示各设备及监测点的运行，对于设备及检测点数据的异常及时预警，及时处理。同时将设备的运行数据及检修数据进行整理分析形成知识库，以此知识库通过大数据处理技术及数据挖掘进行设备生命周期预测、设备异常问题检修处理方法推荐、设备检修周期以可能问题预测，以及对电力设备资产管理、设备运检管理、设备技术管理、技改大修管理等的大数据支撑。 4.3大数据在故障预测中的应用