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电力系统仿真计算软件介绍钱鑫，李琥，施围(西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049)摘要：以电力系统仿真软件EMTP为例对其历史、计算原理及程序的功能做了较为全面的描述，另外，文中列举当前几种较为流行的电力系统仿真软件及其特点，对于提高电力工作者的工作效率有一定帮助。
关键词：仿真软件；EMTP1引言电力系统仿真就是通过建立适当的数学模型来模拟实际电路的一种研究方法，随着电力系统的不断扩大和网络化，实际电力网络拓扑系统变得越来越复杂，而这时候掌握高效的模拟仿真计算软件也变得越来越重要，随着计算机技术的不断发展，电力系统仿真软件已成为电力系统工作者进行电力系统规划、保护、调度及故障研究的重要工具。
为使读者对于电力系统仿真软件有一个全面、清晰的了解，下面以在电力系统应用最为广泛的EMTP为例，介绍其历史、计算原理及程序功能，并介绍当今流行仿真软件的各自特点。
2EMTP介绍2.1EMTP的历史与现状电力系统分析程序EMTP是目前国际通用的一种数字程序。
它规模大、功能强，最初由加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)的H.W.Dommel教授创立，又经过很多专家的共同努力而不断完善。
美国邦纳维尔电力局(BPA)对程序的开发做了很大的贡献。
近年来成立的包括美国、加拿大、日本及欧洲一些国家在内的EMTP联合发展中心(DCG)和在欧洲成立的另一个EMTP用户协会(LEC)，都还在为该程序的改进提高和推广进行着大量的工作。
EMTP 的UBC版本、BPA版本、DCG版本分别为以上机构各自开发的产品［1］。
EMTP发展经历了几十年时间才日趋完整。
首先，1960～1963年H.W.Dommel在德国慕尼黑进行电磁暂态分析程序的研究工作，并对单相回路，含元件R、L、C无损线路，一个开关，一个电源，集中参数用梯形积分法，输电线路采用贝杰龙法(即特性线法)等建立相应模型算法。
而后到1969年，一些组织和个人的不断介入使程序功能不断得到完善，又建立了多相π输电线路、多相分布参数(包括不同换位情况)和随频率变化特性模型。
电力系统仿真软件综述李广凯,李庚银(华北电力大学 电气系统保护与动态安全监控教育部重点实验室,河北保定071003)摘 要:随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断升高,电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加,因此在电力系统的生产和研究中仿真软件的应用越来越广泛。
重点分析了BPA、E M T P、PSCAD E M TDC、N ETOM A C和PSA SP等几种主要的电力系统仿真分析软件的结构、功能特点和应用情况,综合比较了它们的优势,并简要介绍了M A TLAB、PSP I CE、PSS E、ETM SP、SY M POW和ED SA等仿真软件,最后展望了电力系统仿真软件的未来发展方向。
关键词:电力系统仿真软件;BPA;E M T P;PSCAD E M TDC;PSA SP中图分类号:TM743 文献标识码:A 文章编号:1008-0686(2005)03-0061-05 The Su mmary of Power System Si m ula tion Sof twareL I Guang-ka i,L I Geng-y i n(K ey L abora tory of P o w er S y ste m P rotection and Dy nam ic S ecu rity M on itoring and Con trol und er M in istry of E d uca tion,N orth Ch ina E lectric P o w er U n iversity,B aod ing071003,Ch ina)Abstract:B ecau se the m odern pow er system scale is larger and larger and the vo ltage rank is h igher and h igher,the com p lex ity of layou t,op erati on and con tro l fo r pow er system is enhanced increasingly.T he app licati on s of pow er system si m u lati on softw are are w idely and w idely in the p roducti on and research of pow er system.T he structu re,functi on,characteristics and app licati on s of som e k inds of m ain ly pow er system si m u lati on softw are are discu ssed in th is pap er such as B PA,E M T P,PSCAD E M TDC,N E2 TOM A C and PSA SP.T he advan tages of them are com pared.Som e k inds of si m u lati on softw are are in tro2 duced si m p ly such as M A TLAB,PSP I CE,PSS E,ETM SP,SY M POW and ED SA.F inally the develop2 m en t directi on of pow er system si m u lati on softw are is p ro spected.Keywords:pow er system si m u lati on softw are;B PA;E M T P;PSCAD E M TDC;PSA SP0 引言电力系统是一个大规模、时变的复杂系统,而且在国民经济中有非常重要的作用,电力系统数字仿真已成为电力系统研究、规划和设计的重要手段。
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。
智能电网中的电力系统仿真技术综述智能电网是一种基于信息技术和数学模型的先进电力系统，它融合了传统电力系统与现代通信网络和控制技术，提高了电网的可靠性、可持续性和经济性。
电力系统仿真技术在智能电网的设计、规划和运行中发挥着重要的作用。
本文将对智能电网中的电力系统仿真技术进行综述，包括仿真的概念、方法、应用和未来的发展方向。
1. 电力系统仿真的概念电力系统仿真是利用计算机对电力系统进行数学建模和仿真，以分析电力系统的性能、评估系统的稳定性和可靠性，并优化系统的运行。
电力系统的仿真可以分为静态仿真和动态仿真两种类型。
静态仿真主要用于电力系统的稳态分析，而动态仿真则用于考虑系统的时序性质和非线性特征。
2. 电力系统仿真的方法电力系统仿真的方法包括潮流计算、短路计算、稳定性分析和可靠性评估等。
潮流计算是电力系统仿真中最基本的方法之一，用于求解系统的电压幅值和相位角等参数。
短路计算则用于分析系统的短路电流和短路电压等参数，以评估系统的安全性。
稳定性分析可以分为动态稳定性分析和静态稳定性分析两种类型，用于评估系统的动态响应和稳态特性。
可靠性评估则用于分析电力系统的可靠性指标，如失电率和平均停电时间等。
3. 电力系统仿真的应用电力系统仿真在智能电网中的应用十分广泛。
首先，仿真技术可以用于电力系统的规划和设计。
通过仿真分析，可以评估电力系统的稳定性和可靠性，并优化系统的结构和配置。
其次，仿真技术可以用于电力系统的运行和控制。
通过仿真模拟，可以预测系统的运行情况，进行故障分析和故障恢复，并实现对系统的远程监控和自动调整。
此外，仿真技术还可以用于新能源的集成和并网。
通过仿真模拟，可以评估新能源的发电能力和电网的接入能力，优化电力系统的运行策略。
4. 电力系统仿真技术的未来发展方向随着智能电网的不断发展，电力系统仿真技术也面临着新的挑战和机遇。
未来的发展方向主要包括以下几个方面。
首先，随着智能电表和智能电器的广泛应用，仿真技术需要与智能设备进行融合，提高系统的仿真精度和实时性。
电力系统仿真软件的运用与比较电力系统仿真软件在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。
通过对电力系统的仿真模拟，我们可以预测和评估各种电力系统配置的性能表现，优化系统设计，提高系统稳定性与可靠性。
本文将介绍常用的电力系统仿真软件，分析其优缺点，并比较其在不同运用场景下的表现。
PSS/E：PSS/E是一款功能强大的电力系统仿真软件，由美国电力科学研究院开发。
它支持多种仿真模型，如发电机、变压器、负荷等，可以模拟复杂的电力系统稳态和动态行为。
PSS/E的优点是精度高、速度快、稳定性好，缺点是价格昂贵，且对用户的要求较高。
MATLAB/Simulink：MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的著名仿真软件，可以用于各种动态系统的建模与仿真。
它支持自定义模型库，用户可以根据需要创建自己的模型。
MATLAB/Simulink的优点是易学易用、模块丰富、功能强大，缺点是对于某些特定领域的模型库支持不够完善。
ETAP：ETAP是一款广受欢迎的电力系统仿真软件，由美国ETAP公司开发。
它支持电力系统的稳态和暂态仿真，具有强大的分析功能和广泛的设备模型库。
ETAP的优点是界面友好、操作简单、支持广泛，缺点是价格较高，且可能存在一定的学习曲线。
电力系统仿真软件在以下几个方面有广泛运用：动态模拟：通过对电力系统的动态模拟，我们可以研究不同运行条件下的系统性能，如故障恢复、负荷波动等。
稳态分析：稳态分析有助于我们了解电力系统的长期运行状态，优化系统配置，提高电力系统的稳定性。
电机启动：电机启动过程中可能会对电力系统产生较大冲击，通过仿真软件可以预测和评估不同启动方案对系统的影响。
我们将使用不同仿真软件对同一电力系统进行仿真，并对结果进行比较。
在动态模拟方面，PSS/E和MATLAB/Simulink均表现出较高的精度和速度，而ETAP在这方面略逊一筹。
在稳态分析方面，PSS/E和ETAP的结果相近，但MATLAB/Simulink在一些关键参数的模拟上存在一定误差。
