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电力系统仿真软件PSS_E的直流系统模型及其仿真研究

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PSSE 程序 说明书

PSSE 程序 说明书

引言PTI公司的电力系统仿真软件PSS/E是一个用来研究电力传输系统和发电机的稳态和动态功能的程序包。

PSS/E能处理潮流计算、故障分析（包括平衡的和不平衡的）、网络等值和动态仿真等问题。

PSS/E由于其高度模块化的结构使得它能完成很多的功能，同时它还鼓励工程人员在标准的计算程序不能满足要求时可以引入自己的子程序来解决特定的问题。

但PSS/E并不是专门用来解决一些特殊的问题的。

相反，它是一个非常优化的数据结构与一系列完善的计算工具的结合体。

用户可以交互地直接利用这些计算工具。

按照一定的顺序将这些工具组合起来，工程人员可以处理围绕“潮流和稳定”这个主题变化的一系列问题。

PSS/E设计的前提是工程人员能通过计算工具对自己的应用程序保持最直接的控制从而来获得最大的好处。

因此，PSS/E的交互式结构使得用户可以在继续下一步计算之前可以先检查这一步的计算结果。

这可以帮助工程人员理解这些工具的工程能力而不必熟练掌握这些计算的数学模型。

在PSS/E中，一些标准算例的执行，例如潮流计算和基本暂态分析等，都不需要专业的编程水平。

然而，一个能将对问题的描述转换成FORTRAN语言的工程人员将会发现，他可以在PSS/E 中为任何系统建立必要的设备模型和输入数据并计算系统的动态功能。

PSS/E在计算节点、分支、发电机和其他系统元件方面的标准最大计算能力在所有的计算模块当中都是一样的，如表i.1所示。

PSS/E和它的辅助程序都有一套手册。

你的安装可能没有包括下面这些文档，这主要由你的PSS/E版本是否有这个选项决定的。

《PSS/E程序操作手册》是一个关于PSS/E操作程序的指南。

这些操作程序在支持PSS/E的各种各样的机器上都是一样的。

《PSS/E程序应用指南》讨论了如何在工程上用PSS/E考虑描述问题及结果。

这两本手册从不同的角度来说明了PSS/E的使用，它们是互为补充的。

用户应该要熟悉它们。

对于那些机器比较特殊的用户使用，例如PSS/E中PTI公司提供一些用户程序的安装指南和使用文档，它们都包含在那些基于各种不同主机的使用手册上（例如《PSS/E在VAX/ALPHA开放VMS系统上的使用手册》）。

BPA与PSS_E综合负荷模型的仿真研究

BPA与PSS_E综合负荷模型的仿真研究

BP A与PSS/E综合负荷模型的仿真研究杨茹1,李红军1,王电钢1,扬天波2,章志刚1(1.四川电力职业技术学院,四川成都610072;2.成都电业局修试所,四川成都610041)摘要:重点讨论了BPA与PSS/E综合负荷模型异同,并以I EEE9节点系统为例,进行了两种软件的综合负荷模型仿真对比计算。

仿真结果验证了两种软件综合负荷模型对应关系的正确性。

关键词:综合负荷模型;仿真;有效性中图分类号:TV736;TV737文献标识码:B文章编号:1001-2184(2009)04-0116-031负荷模型负荷模型是电力系统仿真中较难获得的模型,而且其对于电力系统稳定性研究有着十分重要的影响。

传统的负荷模型分为两大类:静态模型和动态模型。

由于单纯使用静态负荷模型或只使用动态负荷模型在实践中均不能有效地模拟实际系统的情况,所以,现在较为具有发展前景的是反映静态和动态特性的综合负荷模型[1]。

在BPA软件中,负荷模型分为:代数模型(LA和LB)、新静态负荷模型(LA、LB及其附加卡L+)、感应马达模型(M I)、新的感应马达模型(ML、M J、MK)和考虑配电网支路的综合负荷模型(LE)。

PSS/E软件不仅提供了静态负荷模型和动态负荷模型,而且提供了低压减负荷模型和低频减负荷模型。

表1为负荷模型的对应关系。

表1BPA和PSS/E负荷模型的对应关系表项目模型类型BPA PSS/E静态负荷LA、LB及其L+IEELBL、LDFRBL 感应电动机M I、M L、M J、M K CI M5、C I M6、C I M W 综合负荷LE CLODBL低压减负荷―LVS3BL、LVSHBL低频减负荷-DLSHBL、LDS H BL、LDS3BL、LDSTBL在BP A中,感应电动机的模型采用的是图1图1BPA中感应电动机的等值电路图收稿日期:2009-01-07的等值电路,它考虑了感应电动机负荷机电暂态过程的动态模型,但忽略了定子绕组的暂态,而只考虑了转子绕组及转子运动状态。

电力系统仿真软件综述

电力系统仿真软件综述

电力系统仿真软件综述电力系统仿真软件综述随着电力系统规模不断扩大和复杂性增加，对于电力系统的仿真和分析工作变得越来越重要。

电力系统仿真软件被广泛应用于电力系统规划、运行和维护等领域，为电力行业提供了强大的工具和支撑。

本文将综述当前市场上常见的电力系统仿真软件，并对其特点和优势进行分析。

1. PSS/EPSS/E 是一款功能强大的电力系统仿真软件，广泛应用于电气工程领域。

它具有强大的建模、仿真和分析能力，可以模拟复杂的电力系统网络，包括传输线路、变压器、发电机、电容器等设备。

PSS/E 提供了多种仿真分析功能，包括电压稳定性分析、动态稳定分析、短路分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。

2. DIgSILENT PowerFactoryDIgSILENT PowerFactory 是一款领先的电力系统仿真软件，具有广泛的应用场景和强大的建模和仿真功能。

它可以模拟各种电力系统网络，包括输电网、配电网和微电网等。

DIgSILENT PowerFactory 提供了多种分析模块，包括稳态分析、暂态分析、谐波分析等，可以帮助工程师进行电网规划和运行分析。

同时，DIgSILENT PowerFactory 还支持与其他软件的接口对接，方便系统集成和数据交换。

3. EMTP-RVEMTP-RV 是一款专业的电磁暂态仿真软件，主要用于对高压和超高压电力系统进行分析。

它具有高精度的仿真能力，可以模拟各种暂态现象，包括开关操作、故障和雷电等。

EMTP-RV 提供了丰富的元件和模型库，使得建模过程更加简便和准确。

此外，EMTP-RV 还支持并行计算和分布式仿真，提高了仿真效率。

4. PSATPSAT 是一款免费开源的电力系统分析软件，主要用于稳态和暂态分析。

它提供了多种建模元件和模型，可以模拟各种电力设备和控制装置。

PSAT 支持稳态潮流分析、动态模拟和谐波分析等多种分析功能，为电力系统设计和运行提供了强大的工具和支持。

电力系统仿真软件PSSE学习手记（剧透版）

电力系统仿真软件PSSE学习手记（剧透版）

电⼒系统仿真软件PSSE学习⼿记（剧透版）1.1 PSS/E基本介绍电⼒系统仿真器（Power System Simulator/ Engineering, PSS/E）是美国电⼒技术公司（Power Technology Inc., PTI）于1976年推出的专门为输电系统分析⽽设计的电⼒系统仿真计算的综合性软件。

PSS/E采⽤⾼效建模仿真技术，它包含了主框架和⼤量的⼦程序，在进⾏计算时，PSS/E主程序调⽤各个⼦程序模块，因此，PSS/E具有强⼤的计算能⼒及计算速度，⽬前PSS/E 33版本处理的电⼒⽹络的最⼤规模为15万条母线、30万条线路、30万个负荷以及3.3万台发电机。

由于其强劲的计算功能，到⽬前为⽌，世界上已有超过 600家不同的公司和组织、100多个国家使⽤该软件，是应⽤最为⼴泛的电⼒系统分析程序。

⽬前国内引进PSS/E软件的⾼校有：清华⼤学、浙江⼤学、⼭东⼤学、华北电⼒⼤学、西南交通⼤学、哈尔滨⼯业⼤学、上海电⼒学院、新疆⼤学等。

1.2 PSS/E功能介绍PSS/E软件可以实现的功能如下：（1）潮流计算（load flow）（2）优化潮流（optimal power flow）（3）短路分析（short circuit ）（4）暂态及动态稳定（transient and dynamic stability）（5）负荷建模（load modeling ）（6）电压稳定（voltage stability）（7）传送能⼒（transfer capability）（8）甩负荷（load rejection ）（9）交直流输电（ac and dc transmission）（10）柔性电⼒系统技术（FACTS technology, Flexible AC Transmission Systems）（11）次同步谐振（sub-synchronous resonance）（12）损耗评价（loss evaluation ）（13）继电保护（relay protection）（14）串联及并联补偿（series and shunt compensation）（15）静⽌⽆功负荷器（SVC application ）（16）互连运⾏（interconnected operations）（17）低频振荡计算（low frequency oscillations ）（18）内过电压，潜供电流及恢复电压计算（19 ）单相、三相重合闸的应⽤对⼤容量汽轮发电机的影响及其计算——————————————————————————————————————————————在不久的将来可能会推出⼀本关于PSSE的学习资料的书籍，包含基本理论，基本操作及算例分析等，以上内容为第⼀章中的部分内容。

电力系统稳定器pss的设计与仿真论文

电力系统稳定器pss的设计与仿真论文

目录摘要 (I)ABSTRACT.................................................. I I 1 绪论.. (1)1.1 课题的意义 (1)1.2 电力系统稳定 (3)1.2.1 电力系统稳定性的分类 (3)1.2.2 提高电力系统稳定的措施 (4)1.2.3 励磁系统对电力系统稳定的影响 (5)1.3 MATLAB的简介 (6)1.4 本论文的主要工作 (7)2 同步发动机方程 (8)2.1 同步发动机的电压方程 (8)2.2 同步发电机的磁链方程 (9)2.3 同步发电机的电磁功率方程 (13)2.3.1 隐级式发电机的电磁功率方程 (13)2.3.2 凸极式发电机的电磁功率方程 (16)2.4 同步发电机的转子运动方程 (17)2.4.1 同步发电机的转子运动方程 (17)2.4.2 发电机转子运动方程的研究意义 (18)2.5 本章小结 (18)3 电力系统稳定器基本介绍 (19)3.1 电力系统稳定器简介 (19)3.2 电力系统弱阻尼产生原因 (20)3.3 低频振荡简介 (20)3.4 电力系统稳定器抑制低频振荡原理 (21)3.5 本章小结 (22)4 PSS的设计 (22)4.1 电力系统稳定器的设计原理 (23)4.1.1 PSS网络的设计 (23)4.1.2 汽轮机及其调节系统超前补偿网络的设计 (24)4.2 本章小结 (25)5 电力系统稳定器MATLAB仿真分析 (26)5.1 简单电力系统的建立 (26)5.2 模型运行仿真分析 (29)5.3 PSS作用分析 (32)5.4 本章小结 (32)6 主要结论和展望 (33)6.1 主要结论 (33)6.2 展望未来 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)附录A 外文文献原文 (36)附录B 外文文献翻译 (38)附录C 主要源程序 (41)摘要随着我国电力工业的迅速发展，电力系统规模日趋增大，电压等级进一步提高，装机容量和用电负荷不断增大，同时，风能,太阳能等一些新能源发电所占发电比重的增大，电力系统的稳定运行变得越来越突出。

PSS_E中多端直流系统自定义建模研究_陈宇川_朱林_蔡泽祥_苏海林_杨欢欢_金

PSS_E中多端直流系统自定义建模研究_陈宇川_朱林_蔡泽祥_苏海林_杨欢欢_金

图 ３ 定 电 流 控 制 框 图 Ｆｉｇｕｒｅ ３ Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｉａｇｒａｍ
２ ＰＳＳ／Ｅ 中 多 端 直 流 系 统 自 定 义 建 模分析
２．１ 换 流 器 建 模 换流器是直流 系 统 中 的 核 心 器 件，建 模 时 应 考
虑下述准稳态条件：① 换 流 器 母 线 的 三 相 交 流 电 压 是 对 称 、平 衡 的 正 弦 波 ；② 换 流 器 本 身 的 运 行 是 完 全 对称平衡的；③ 直 流 电 流 和 直 流 电 压 是 平 直 的。 笔 者选用换流器的准稳 态 模 型 （该 模 型 在 文 献 ［１４］中 已 有 详 细 说 明 ，此 处 不 再 赘 述 ）。
按照对自定义对象描述方式，可将 ＰＳＳ／Ｅ 中元 件 自 定 义 模 型 分 为 ３ 类 ：注 入 电 流 类 、非 注 入 电 流 类
图 ２ 电 流 注 入 类 自 定 义 模 型 的 实 现 Ｆｉｇｕｒｅ ２ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｏｄｅｌ
８０
电 力 科 学 与 技 术 学 报 ２０１６年３月
多个交流电网 间 直 流 互 联 的 需 求 日 益 增 强，采 用 多 端 直 流 （ＭＴＤＣ）输 电 线 路 相 比 于 多 条 点 对 点 直 流线路 可 极 大 地 降 低 投 资 成 本 和 运 行 费 用 。 ［１］ 目
前，国内广 泛 采 用 ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ 和 ＲＴＤＳ 进 行 精 确 的 电 磁 暂 态 仿 真 ，但 仿 真 效 率 较 低 ，难 以 满 足 交 直流混联大电网的仿真需求。电力系统机电暂态仿
ＣＨＥＮ Ｙｕ－ｃｈｕａｎ１，ＺＨＵ Ｌｉｎ１，ＣＡＩ Ｚｅ－ｘｉａｎｇ１，ＳＵ Ｈａｉ－ｌｉｎ１，ＹＡＮＧ Ｈｕａｎｇ－ｈｕａｎｇ１， ＪＩＮ Ｘｉａｏ－ｍｉｎｇ２，ＺＨＯＵ Ｂａｏ－ｒｏｎｇ２，ＺＨＡＮＧ Ｄｏｎｇ－ｈｕｉ ２

基于PSSE用户自定义的交直流混联电网控制系统建模研究

基于PSS/E用户自定义的交直流混联电网控制系统建模研究由于受端交流电网的直流落点密集,受电容量大,多馈入交直流混联电网在大扰动下的电压稳定问题格外突出。

同时,电网的规划与运行也发生了翻天覆地的变化,包括接入设备元件的种类、数量、位置、控制策略等在不断变化且日益复杂。

为此,在交直流混联环境下,必须全面考察交直流系统间相互作用下的动态无功特性,深入暂态电压稳定问题的工作机理,有的放矢地制定相关提升策略,确保电网的安全稳定运行。

其中,改善和优化电力系统元件及其控制保护设备的动态响应特性,是提升电网暂态电压稳定性的一种解决思路,这将对仿真模型的透明度及可操作性提出了更高的要求。

围绕上述问题,本文先基于电磁暂态仿真平台PSCAD/EMTDC,剖析了交直流混联电网的无功环境组成,研究源、网、荷与直流系统间的无功动态特性相互影响,筛选出源、网、荷中无功可控的关键对象,分析其对交直流混联电网暂态电压稳定性的作用及贡献,进而探索其电压-无功控制特性优化思路。

然后,从PSS/E 的仿真运行机制、自定义对象、模型分类、实现方式、环境配置、建模流程和协调调用模型等方面,深入挖掘机电暂态仿真软件PSS/E的用户自定义功能,全面掌握其自定义建模方法,为大规模交直流混联电网分析工作中元件模型透明化和可操作化的实现,提供了行之有效的实现途径,同时也为电网技术的总结和运行经验的传承提供了载体。

最后,以发电机、SVC为控制系统优化建模对象,分析其现有电压-无功控制策略的局限性,结合交直流混联电网的运行状态,探讨突破元件感受极限的控制优化方案,提出了考虑近端负荷母线运行状态的SVC无功控制方法,与基于WAMS信息的发电机电压-无功控制策略,并通过PSS/E用户自定义功能,成功实现并验证了源、网元素的控制系统优化方案,对受端电网电压稳定性提升策略研究有一定的指导意义。

基于PSSE的电力系统仿真计算及分析综述

其中，令 ；
；
；
带入①式，并将有功、无功功率分列：
(2-2)（2） 变量的分类
由公式(2-2)可知，对于n个节点的网络，共有2n个功率方程，除了 外，共有12个变量。分别为：
扰动变量： ；
控制变量： ；
因变量：
当系统有n个节点时，上述三个变量各有2n个，总共有6n个变量。为了方便求解，给定（n-1）对控制变量 ，留下一对 待定；给定一对 ，求剩下的（n-1）对状态变量 。这样，就可以从2n个方程式中求解2n个未知变量了。
电力系统潮流计算是电力系统运行和规划的基础，对整个电力网络的运行有很大的帮助,比如在电网规划时，可通过潮流计算，设计出无功功率的补偿点、选择合适的补偿方案以达到电网的运行条件；在系统进行检修时，通过潮流计算得知电厂中发电机组的启停情况以及如何分配有功、无功；同时，还可以为预想事故、设备退出等情况作出理想的调整方案[5,9,12]。
第二章 电力系统潮流计算方法介绍
2.1电力系统潮流计算的基本介绍
1956年，Ward等人将电子计算机运用在了电力系统潮流计算中。最初的潮流计算方法是基于导纳的高斯—赛德尔法，随后发展成为了基于阻抗的高斯—赛德尔法。1961年Van Ness等人提出了牛顿法，并随之出现了许多基于该方法的改进方法。80年代Sun DI提出了最优潮流牛顿法，该方法与解耦技术结合，形成了解耦型最优潮流牛顿算法[2,3]。
Power flow calculation of power systems andanalysis ofits results based on PSS/E
Abstract
Power flow calculation is one of the important means to study power system. Through the power flow calculation, we can calculate the voltage of each node and the power distribution, so that we can check whether the voltage of nodes and current distribution satisfy demand or not. At the meantime, we can analyse the reasonable distribution of power flow. In addition, under the normal maintenance and the special operation mode, we can also through power flow calculation to know that the start-up mode of power plants, so we can make good preparations for contingency and the dropping out of equipments.

电力系统仿真软件 PSS-E的直流系统模型及其仿真研究

电力系统仿真软件PSS/E的直流系统模型及其仿真研究黄莹，徐政，贺辉(浙江大学电机系，浙江省杭州市310027)HVDC MODELS OF PSS/E AND THEIR APPLICABILITY IN SIMULATIONSHUA NG Ying，XU Zheng，HE Hui(Dept. of Electrical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang Province，China) ABS TRACT: The basic principle of dynamic simulation by power system simulation software PSS/E is presented in brief. The HVDC models in PSS/E can be divided into two kinds, in one kind the inductive transient processes in DC trans mission line and the dynamic characteristics of the high frequency DC controller are considered, and in the other kind the above mentioned processes and characteristics are not considered. The effectiveness and adaptability of these DC models are analyzed. Finally, the pseudo steady-state HVDC dynamic model CDC4 is studied in detail and is used to simulate the testing system. The simulation results show that the DC model of PSS/E can meet the need of the simulation of large scale A C/DC power systems, so it is available to apply PSS/E to the transient stability analysis of practical large scale A D/DC power system.KEY WORDS: PSS/E；HVDC model；Pseudo steady-state HVDC dynamic model；HVDC dynamic characteristics；Power system摘要：简要介绍了电力系统仿真软件(PSS/E)动态仿真的基本原理。

电力系统仿真软件介绍

Design /Electromagnetic Transient including (for) Direct Current) 是电力系统计算机辅助设计/含直流 电磁暂态计算程序 Dennis Woodford 博 士 于 1976 年 ， 在 Manitoba Hydro 完 成 EMTDC 的 初 版 ， 后 在 University of Manitoba 创 建 高 压 直 流 输 电 研 究 中 心 (Manitoba HVDC Research Center) 现PSCAD/EMTDC有工作站版和微机版 /
BPA 9 Bonneville Power Administration，简称BPA 9 美国联邦政府能源部下属邦纳维尓电力局 （BPA）计算方法开发组
4
1 电力系统仿真软件概述
1.1 主要的电力系统仿真软件****
EMTP 9 电磁暂态程序 9 Electromagnetic Transients Program，EMTP 9 在美国邦纳维尔电力局（BPA）编制的电磁暂 态程序（EMTP）基础上，由W.Sxott Meyer 等 进一步开发完善 9 ATP-EMTP （The Alternative Transients Program，ATP）电磁暂态分析程序广泛使用 的一个版本
14
3 PSCAD/EMTDC介绍
3.2 PSCAD/EMTDC的主程序结构
15
3 PSCAD/EMTDC介绍
3.3 PSCAD/EMTDC的功能* 电力系统时域和频域计算，典型应用是计算电力
系统受扰动或参数变化时，电气量随时间的变化 可用于HVDC、VSC-HVDC、FACTS控制器设
计、谐波分析、电力电子领域等的仿真计算 具体的研究为以下几方面
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I
V VDCOL
图 2 整流侧定电流控制
Constant current control of rectifier
Iorder
Rcomp
Vset _ Σ+Vorder
图 3 逆变侧定电压控制 Fig. 3 Constant voltage control of inverter
图 2、图 3 中， Pset、Iset、Vset 分别为功率、电 流、电压设定值， Iset＝Pset /Vset ； ∆P 、Vorder、Iorder 分别为直流功率调制信号、电压整定值、电流整 定值； Vdcm 为直流线路上维持电压恒定点处的直 流电压； Rcomp 为电压恒定点到逆变侧之间的线路 电阻，一般为直流线路电阻 Rdc （维持整流侧电压 恒定）。其余变量的说明如下：
黄 莹，徐 政，贺 辉
（浙江大学电机系，浙江省 杭州市 310027）
HVDC MODELS OF PSS/E AND THEIR APPLICABILITY IN SIMULATIONS
HUANG Ying，XU Zheng，HE Hui （Dept. of Electrical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang Province，China）
（1）CDC4 直流模型正常运行时的控制方式 整流侧采用定电流控制，逆变侧采用定电压控
制，逆变侧也可采用定熄弧角控制。整流侧定电流
控制如图 2 所示，逆变侧定电压控制如图 3 所示。
Iset
Pset Vdcm
MDC
∆P Vdcm
+
+Σ
Vorder 桥和线路 取小 Iorder 仿真逻辑
Fig. 2
Vdcm
路或直流网络模型、直流系统控制模型[2,3]。直流
模型的详细程度取决于研究目的和实际的直流系
统，对换流器采用准稳态模型。PSS/E 模型库中的 直流模型按照是否考虑换流器高速控制及直流线
路电感动态特性（即直流线路暂态过程），可以
归纳为以下两种类型：①不考虑直流线路动态特
性的直流模型；②考虑直流线路动态特性的直流
Sin,0
_ Sin + Σ
最大限值 最小限值
Ks 1 + sT1
A + sT1 1 + sT3
B + sT4 1 + sT5
s 2 + sC + D s 2 + sE + F
最大限值 最小限值
直流辅助 调制信号
图 4 直流调制信号模型 HVDCAU Fig. 4 DC line auxiliary signal model HVDCAU
第 28 卷 第 5 期
电网技术
27
CDC4 中的 VDCOL 的电压–电流特性如图 5 所示。图中，IC0 为正常运行最小电流，IRSCUR 为闭 锁后重启最小直流电流。
Idc/A
(V3,IC3)
VDCOL (V2,IC2)
正常运行允许范围
(V1,IC1) IC0
重启动范围
IRSCUR
0
Udc/kV
3）低压限流环节 VDCOL 当一侧换流器电压降低超过一定幅度（如超
过 30%）时，另一侧换流器对无功功率的需求就 会增加，而交流电压的降低又减少了电容器和滤
波器的无功功率供给，这样就对交流系统恢复带
来不利影响；同时低电压下更容易发生换相失败
和电压不稳定。因此，采用低压限流环节
（Voltage-Dependent Current-Order Limit，VDCOL） 来减小低电压时的直流电流。
2 PSS/E 动态仿真基本原理简介
PSS/E 程序的动态仿真就是通常所指的机电暂 态仿真，它没有电磁暂态仿真的功能，动态仿真 缺省计算步长为 0.01s（系统频率为 50Hz），2002 年推出的 PSS/E 第 28 版中已包含了多种直流输电 系统模型，最大仿真规模达到 50000 条母线、12000 台发电机、50 条两端直流输电线路和 20 条多端直 流输电线路，因此 PSS/E 适合于全国联网后的暂 态稳定性分析。
PSS/E 主程序
模型连接子程SS/E 动态仿真基本流程 Fig. 1 Basic program structure of PSS/E
dynamic simulation
3 PSS/E 的直流模型
3.1 PSS/E 直流模型分类 直流系统模型包括换流器模型、直流输电线
ABSTRACT: The basic principle of dynamic simulation by power system simulation software PSS/E is presented in brief. The HVDC models in PSS/E can be divided into two kinds, in one kind the inductive transient processes in DC transmission line and the dynamic characteristics of the high frequency DC controller are considered, and in the other kind the above mentioned processes and characteristics are not considered. The effectiveness and adaptability of these DC models are analyzed. Finally, the pseudo steady-state HVDC dynamic model CDC4 is studied in detail and is used to simulate the testing system. The simulation results show that the DC model of PSS/E can meet the need of the simulation of large scale AC/DC power systems, so it is available to apply PSS/E to the transient stability analysis of practical large scale AD/DC power system.
KEY WORDS: PSS/E；HVDC model；Pseudo steady-state HVDC dynamic model；HVDC dynamic characteristics；Power system
摘要：简要介绍了电力系统仿真软件（PSS/E）动态仿真 的基本原理。PSS/E 中的直流模型可以分为两类：一类考 虑直流线路电感暂态过程和高频控制器动态特性，另一类 不考虑以上动态特性。文章分析了这些直流模型的有效性 和适用性，并通过准稳态直流动态模型 CDC4 进行了仿真 研究，仿真结果表明 PSS/E 直流模型能够满足大规模交/ 直流系统仿真的要求。
PSS/E 采用最新的计算机技术和数值计算方 法，提供与电力系统技术发展同步的元件模型， 如传统和新型高压直流（HVDC）模型、灵活交流 输电系统（FACTS）模型等，并提供用户可自定 义的模型和用户可编程的计算过程等功能[1]。与同 类软件相比，PSS/E 有如下几个特点：①输入数据 方式及与其他程序数据文件共享的方便性；②程 序缺省模型包括发电机模型、励磁系统模型、调 速器模型、HVDC 模型、FACTS 模型、负荷模型 等的完整性；③用户自定义模型功能和程序接口 功能；④用户自定义计算顺序与用户自定义计算 功能；⑤分析计算功能的多样性；⑥计算方法的 透明性与文档的完整性；⑦国际交流的方便性。
（Pseudo Steady-State HVDC Dynamic Model）[4]使 用与潮流计算相似的稳态换流器方程来计算有功
和无功功率，但变压器抽头保持不变。这类模型
也可归类为响应模型（Response Model、Functional Model、Performance Model）[5,6]。
图 5 直流换流器低电压电流限制
Fig. 5 Voltage-dependent current-order limit for DC converters
（2）CDC4 故障运行时直流的闭锁和旁通 1）闭锁 整流侧交流电压低于设定的闭锁电压时整流 侧和逆变侧都闭锁。整流侧保持闭锁不少于规定 的闭锁时间后，当整流侧交流电压高于设定的闭 锁解除电压时重新启动。 2）旁通 采用旁通来模拟换相失败，当逆变侧直流电压 低于设定的旁通电压时，逆变侧旁通，整流侧继续 保持设定的直流电流。逆变侧保持旁通不少于规定 的旁通时间后，当逆变侧交流电压高于设定的旁通 解除电压时逆变侧重新建立起直流电压。 3）重启动 闭锁或旁通发生后直流重新启动，直流电压、 电流设定值按照一定的限制速度上升，同时 VDCOL 环节还限制整流侧和逆变侧电流设定值。 3.3 考虑直流动态特性的直流模型 PSS/E 中的直流模型（如 CASEA1、CDCRL、 CDCAB1）采用比交流系统小的仿真步长来模拟 高频控制和直流线路的电感动态特性。 CDCAB1 直流模型如图 6 所示，包括换流器、 换流变压器、直流线路和 HVDC 控制系统。换流 器采用准稳态模型。控制系统具有直流系统的一 般控制：主控制（Master Control，MC）、电流控 制放大器（Current Control Amplifier，CCA）、触 发角控制（Converter Firing Control，CFC）、最大 触发角部分（逆变侧 Alpha-Max Segment，αmax ）、 电压控制（逆变侧 Voltage Control，VC），还包括