电力系统仿真软件使用

1、COMTRADE91COMTRADE 文件是故障录波IEEE 的标准格式文件，有91和99两个版本。99版本比91版本所含内容更丰富，99版本除了91版本所含的信息外，还含有互感器的变比、测量值的侧。下面是91版本的简介1 COMTRADE文件格式COMTRADE 是IEEE 标准电力系统暂态数据交换通用格式。标准为电力系统或电力系统模型采集到的暂态波形和事故数据的文件定义了一种格式。该格式意欲提供一种易于说明的数据交换通用格式。IEEE 于1991年提出，并于1999进行了修订和完善。每个COMTRADE 记录都有一组最多4个与其相关的文件，4个文件中的每一个都具有一个不同的信息等级。4个文

2、件如下：a ）标题文件b ）配置文件c ）数据文件d ）信息文件1.1 标题文件（xxxxxxxx.HDR ）标题文件是由COMTRADE 数据的原创者建立的一种可选的ASCII 文本文件，标题文件的创建者可以以任何需要的顺序创建任何信息。标题文件的格式为ASCII 。1.2 配置文件（xxxxxxxx.CFG ）配置文件为一种ASCII 文本文件，用于正确地说明数据（.DA T ）文件的格式，因此必须以一种具体的格式保存。该文件诠释了数据（.DA T ）文件所包含信息，其中包括诸如采样速率、通道数量、频率、通道信息等项。配置文件第一行中的一个字段识别文件所依照的COMTRADE 标准版本的年

3、份（例如1991、1999等）。如果该字段不存在或是空的，则假设文件则遵照标准的最初发行日期（1991）。配置文件还包含识别伴随的数据文件是以ASCII 格式还是以二进制格式存储的字段。1.3 数据文件（xxxxxxxx.DA T ）数据文件包含记录中每个采样所有输入通道的值。数据文件包含一个顺序号和每次采样的时间标志。这些采样值除记录模拟输入的数据之外，也记录状态，即表示开/关信号的输入。1.4 信息文件（xxxxxxxx.INF ）信息文件是一种文件创建者希望使之对用户有用的信息之外的特别信息。信息文件是可选文件。COMTRADE 定义的所有文件，都在IEEE 标准电力系统暂态数据交换通用

4、格式Std C37.111-1991或IEEE Std C37.111-1999版本中进行了诠释。2 电力系统故障动态记录技术准则A 时段：系统在扰动开始前的状态数据，直接输出原始采集波形，记录时间0.04S B 时段：系统大扰动初期的状态数据，直接输出原始采集波形，记录时间0.1SC 时段：系统大扰动后的中期状态数据，可输出连续工频有效值，记录时间1.0S D 时段：系统动态过程数据，每0.1S 输出一个工频有效值，记录时间20SE 时段：系统长过程的动态数据, 每0.1S 输出一个工频有效值, 记录时间10min这里，技术标准的数据记录有两个主要特点，一是分段记录，二是记录的数据不仅可以有

5、按某一采样率的采样数据，而且可按一定间隔记录有效值以代替采样值。3 微机故障录波装置和COMTRADE 文件微机故障录波装置，基本配置分为一台采集站和一台分析站，采集站和分析站之间通过高速以太网连接。采集站负责采集、记录故障数据；采集站采集的原始数据或记录的原始故障数据，除了存入采集站的硬盘保存外，还将通过网络把数据上传到分析站。分析站程序采用VC 6.0编制，完成对数据处理、波形显示、自动分析、与远方通信功能。数据处理中，自动生成符合COMTRADE 格式的文件。装置接收故障采样数据后，直接将数据处理成COMTRADE 数据格式的文件。故障录波装置模拟量采样频率为5000次/秒，采样时段根据

6、电力系统故障动态记录技术准则，做了相应调整，将C 时段调整为直接输出原始采集波形，记录时间1.0S ，这样ABC 时段采样频率为5000次/秒，存实时的模拟数据；而DE 时段采样频率为10次/秒，用存最大值数据来代替有效值，这样便于产生包络线波形。我们省略了标题文件和信息文件，并且根据不同的批次和故障次数，定义文件名，生成的配置文件( DIR00CFG 和数据文件( DIR00DA T ，并同时存放于同一批次文件夹DIR00内。文件示例如下列所示。 配置文件( DIR00CFG 城东变电所,0312, 8A, 4D1, 1 Ia, A, mx1, A, 8.46830338, 0.000000

7、00, 0, -2048, 20472, 1 Ib, B, mx1, A, 8.46830338, 0.00000000, 0, -2048, 20473, 1 Ic, C, mx1, A, 8.46830338, 0.00000000, 0, -2048, 2047 4, 1 IN, N, mx1, A, 8.46830338, 0.00000000, 0, -2048, 20475, mx1 Ua, A, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2048, 20476, mx1 Ub, B, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2

8、048, 20477, mx1 Uc, C, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2048, 20478, mx1 UN, N, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2048, 20471, 开关1,02, 开关2,03, 开关3,04, 开关4,15025000, 630010, 20003/07/03,14:46:48.85000003/07/03,14:46:49.010000ASCII3.2 数据文件( DIR00DA T 1, 0, 46, -54, 10, 0, 1204, -734, -442, 60, 0, 1,

9、0, 12, 200, 48, -54, 6, 0, 1218, -682, -504, 60, 0, 1, 0, 13, 400, 50, -52, 4, -2, 1206, -616, -554, 58, 0, 1, 0, 14, 600, 52,-50, -2, 0, 1192, -542, -614, 56, 0, 1, 0, 15, 800, 54, -48, -4, 0, 1190, -464, -692, 56, 0, 1, 0, 16, 1000, 56, -46, -8, 0, 1200, -390, -774, 56, 0, 1, 0, 17, 1200, 56, -44,

10、 -12, 0, 1198, -324, -832, 52, 0, 1, 0, 1 8, 1400, 56, -40, -16, 2, 1174, -264, -866, 50, 0, 1, 0, 19, 1600, 58, -38, -18, 0, 1136, -198, -896, 42, 0, 1, 0, 110, 1800, 60, -34, -22, 2, 1096, -122, -946, 28, 0, 1, 0, 1 6291, 1258000, 26, -60, 34, 0, 956, -1060, 68, -16, 0, 0, 0, 16292, 1258200, 30,-6

11、2, 30, -2, 1016, -1036, -2, 2, 0, 0, 0, 16293, 1258400, 34,-60, 26, 0, 1056, -1002, -62, 16, 0, 0, 0, 16294, 1258600, 38,-60, 22, 0, 1070, -952, -120, 24, 0, 0, 0, 16295, 1258800, 40,-60, 18, 0, 1086, -892, -190, 36, 0, 0, 0, 16296, 1259000, 44,-60, 16, 0, 1118, -836, -274, 46, 0, 0, 0, 16297, 12592

12、00, 46,-58, 10, 0, 1162, -794, -348, 50, 0, 0, 0, 16298, 1259400, 50,-58, 8, 0, 1188, -754, -410, 52, 0, 0, 0, 16299, 1259600, 52, -56, 4, 0, 1194, -706, -458, 50, 0, 0, 0, 16300, 1259800, 54,-54, 0, 0, 1180, -634, -518, 48, 0, 0, 0, 1 6490, 20239800, 58, 58, 58, 0, 1196, 1173, 1181, 8, 0, 0, 0, 164

13、91, 20339800, 58, 58, 58, 0, 1196, 1172, 1181, 8, 0, 0, 0, 16492, 20439800, 57, 58, 58, 0, 1194, 1173, 1183, 8, 0, 0, 0, 16493, 20539800, 58, 58, 58, 0, 1192, 1174, 1183, 8, 0, 0, 0, 16494, 20639800, 58, 58, 59, 0, 1191, 1175, 1183, 8, 0, 0, 0, 1 6495, 20739800, 58, 58, 59, 0, 190, 1176, 1183, 8, 0,

14、 0, 0, 16496, 20839800, 58, 58, 59, 0, 1189, 1178, 1182, 8, 0, 0, 0, 16497, 20939800, 59, 59, 59, 0, 1189, 1179, 1181, 8, 0, 0, 0, 16498, 21039800, 58, 58, 58, 0, 1188, 1181, 1180, 8, 0, 0, 0, 16499, 21139800, 59, 58, 58, 0, 1188, 1182, 1179, 8, 0, 0, 0, 16500, 21239800, 59, 58, 59, 0, 1189, 1183, 1

15、178, 9, 0, 0, 0, 14故障数据的再现将上述文件DIR00CFG 和DIR00DA T 存放在继电保护测试装置上，启动该装置，进入标准数据回放，装载DIR00CFG 文件，显示波形，波形显示正常电力仿真matlab 对于电力系统来说不够专业，对电磁暂态根本不能反映。推荐EMTP ：分析交流系统电磁暂态（过电压尤胜）PSCAD/EMTDC: HVDC&FACTS EMTPE: 电力电子数字仿真非常优势！NETOMAC ：机电暂态，配合RTDS BPA： 三大计算及电网等值PSASP ：这个不说了PSS/E：国外很多，比较全面。数据格式转换太烦。SIMPOW ：小干扰，谐波；

16、TSA T/VSAT/IPFLOW：暂态稳定，电压评估EUROSTAG ：中长期动态，没用过。MA TLAB ,SimPowerSystems 上有powergui block 。也许SimPowerSystems 就是powergui ？SimPowerSystems 是与simulink 紧密结合的仿真电力系统的软件，仿真简单的电力系统应该还行。面向21世纪的电力系统技术转载作者：周孝信 男1940年4月出生。1965年毕业于清华大学电机系。长期从事电力系统研 究。现任国家电力公司电力科学研究院总工程师，教授级高级工程师，中国科学院院士 ，博士生导师数据有点老但是很精炼！一、 电力系统发展

17、面临的挑战 回顾一个多世纪以来电力工业和电力系统的发展，深感由于经济发展和技术进步带来的巨大 变化。上世纪的8090年代，是电力系统的初创时期。据记载，1882年在美国纽约建成了世界第一 个完整的电力系统。这是一个由发电机、电缆和负载组成的直流电力系统。然而由于直流输电系 统的局限性，人们转而研究交流输电技术，并在上一个世纪之交，确立了交流输电系统进一步发 展和应用的基本取向，从而带来了本世纪交流高电压输电和电力系统的大发展。从本世纪初到60 年代末，最高交流输电电压从12.44千伏和60千伏提高到735千伏和765千伏。在此期间，电力系统 规模也迅速扩大，电网互联程度不断加强。在交流输电和电

18、力系统大发展的同时，从50年代开 始，又发展了高压直流输电技术，奠定了当今高压交/直流电力系统的基础。 今天，又是一个世纪之交。面对经济全球化趋势和科技迅猛发展的形势，有100多年历史的 “古老”电力系统，在其发展的进程中，又将面临一系列新的挑战。（一） 环境保护的严厉制约 随着全球经济的不断发展和民众环境意识的增强，电力工业发展受到环保制约的程度将越来 越大，发达国家的情形更为突出，新输电线路的建设往往因民众的反对而不能实施。欧美国家 1000千伏以上特高压输电发展计划之所以中止，除电力需求增长缓慢的因素之外，环保的考虑也 是重要原因。面对这种情况，不少发达国家采取的对策是充分挖掘现有输电线

19、路的潜力，解决系 统中潮流分布不合理的问题，改善电力系统运行的稳定性，提高输电系统的输送能力。 环保的制约更多地表现在电源建设上。将来会更多地开发对环境影响较小的电源形式，如洁 净煤燃烧发电、天然气蒸汽联合循环发电、远方大型水电、核电及新能源发电。电源结构的改 变，将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响电力系统的性能，包括其调节性能和动态性 能。1996年7月，马来西亚的马来半岛电力系统崩溃、大面积停电事故，其根本原因除网络结构薄 弱外，当时电网运行机组中燃气轮机比重大，在系统大功率缺额情况下，这些机组因超出力而导 致过热，从而引起大量跳闸停机，造成系统频率崩溃而全网停电。这是因电源结构变化

20、使系统动 态性能变坏造成恶性事故的典型案例。未来电源结构和分布发生改变是不可避免的。这就要求我 们进一步研究由此带来的影响，研究各种电源原动机特性及相应的系统控制策略，开发新的控制 装置，从而改善系统运行特性，避免电力系统事故的发生。 （二） 大容量远距离输电的需求 当前世界电力工业发展趋势，尽管发达国家用电需求增长缓慢，但发展中国家用电需求仍在 迅速增长，大量的电源资源有待开发利用。因此总的看来，大容量远距离输电仍有较强的发展势 头，一些发展中国家和地区特别是东亚、东南亚地区、南美洲地区仍在进行大规模的电网建设。 大容量远距离输电系统，如中国的三峡输电系统、金沙江水电甚至雅鲁藏布江水电的开发

21、及其输 电系统，巴西亚马逊河水电开发及其输电系统等，这些系统的建设无疑将是对现有电力系统技术 的挑战。（三） 大电网互联、跨国联网发展的趋势 冷战结束后，全球和地区经济一体化的步伐加快；又由于能源分布和经济发展的不平衡及电 网互联运行的巨大效益，使大电网互联、跨国联网输电的趋势不断发展。如东西欧联网，欧洲发 输电联盟（UCPTE ）早在1963年就实现了西欧各成员国400千伏交流联网，以后又通过直流同英 国、瑞典实现非同期联网。目前西欧电网与东欧国家电网联网正在逐步实现。其中1995年9月原民 主德国电网与西欧电网联网，1995年10月波兰、捷克、匈牙利三国电网与西欧电网同期互联。此 外还有若

22、干拟议中的地区性跨国联网，如环波罗的海地区联网，环地中海地区联网，东南亚地区 联网，环日本海地区联网等，其中波罗的海沿岸11国的18家电力公司已于近期合作进行了一项研 究，拟通过相关国家之间的交/直流联网实现环波罗的海电力共同市场，并已成立了环波罗的海电 力合作组织（BALTREL ）。另据报道，地中海地区的突尼斯与隔海相望的西班牙已实现联网送电。 我国与周边国家的联网也在考虑和规划之中。如拟议中的澜沧江水电（景洪电站）开发向泰国送 电、俄罗斯西伯利亚水电向中国华北等地送电等，如能实现都可以形成跨国的电网互联。 大电网互联和跨国联网将对电力系统运行带来一系列的新问题。如波兰、捷克、匈牙利电网

23、同期接入UCPTE 西欧电网之后，即观察到弱阻尼的甚至负阻尼的频率和功率振荡。当从东到西或从 西到东联网传送的功率超过1000兆瓦时，就有振荡产生。美国西部电网1996年78月连续两次发生 连锁反应式大电网稳定破坏和大面积停电事故，充分表明这种类型事故是当前及未来电网运行安 全的最大威胁。因此寻求电网更为有效的控制措施，确保互联电力系统的安全稳定运行是我们面 临的又一重要课题。（四） 电力市场化体制改革的影响 当前全球范围内正在逐步实行电力系统市场化的体制改革。尽管各国改革的模式不同，但其 根本宗旨都是企业打破电力行业垄断，促进市场竞争，提高效率，降低成本和电价，从而提高本 国经济在国际市场上

24、的竞争能力。一些西方国家对长途电信、民用航空等公用事业进行了类似改 革并获得了成功。英国从90年代开始的电力市场化改革，也取得了降低典型工业用户的电价20%以 上的效果。 然而电力市场化改革也给电力系统运行和控制带来一系列的新问题。根据电力市场运 作的要求，电网首先必须提供能灵活控制潮流的能力，还应最大限度地满足电源与用户之间输送 能力的要求。此外，在发电、输电和供电分别独立经营的条件下，保持电网的安全稳定运行水平 也是需要解决的重要课题。 以上4点表明，世纪之交的电力系统的发展正面临着新的挑战。然而这也预示着有100多年发 展历史的传统电力系统将有新的发展机遇。相应地，采用现代高科技的面向2

25、1世纪的电力系统新 技术必将得到不断创新和发展。二、 我国电力工业和电力系统发展的要求 1987年我国发电装机容量突破100吉瓦（1G 瓦=103兆瓦），1995年突破200吉瓦，到1997年底 达到250吉瓦，居世界第二位。500千伏超高压输电线路总长度已超过13000千米。6个跨省大区电 网和5个独立省网都得到了较快发展。到1996年底，华东电网装机容量已达到38.22吉瓦；由广 东、广西、云南、贵州四省电网互联组成的南方联营电网总装机容量也已达38.419吉瓦。这表明 我国电力系统已进入大电网互联运行的时代。 展望未来，到2000年，我国电力总装机容量将接近300吉瓦。正在兴建的三峡电站

26、和三峡输电 系统将于2009年建成。东北、华北之间500千伏交流联网将于近期实现。到2010年，随着三峡输电 系统的建成，在我国中部将形成沿长江流域包括川渝、华中、华东电网在内的三峡交直流电力系 统，预计总容量将会接近200吉瓦。与此同时，北方的华北、东北、西北电网将实现互联；南方电 网将进一步加强。届时，全国将形成北、中、南三大互联电网的格局。通过它们之间的互联，预 期2020年左右将基本实现全国联网。随着东部地区核电的建设，西部巨型水电和坑口火电的开 发，全国范围的远距离输电和电网互联将得到进一步加强。 我国电力系统的发展，是世界电力系统发展的重要组成部分。我国电力系统发展面临的大容 量远

27、距离输电和大电网互联问题，将是我们未来1020年内要解决的主要问题。环境保护制约和电 力体制改革的影响也将现实地提到日程，必须引起我们高度重视。三、 研究开发面向21世纪的电力系统技术 面对当今世界和我国电力系统发展的巨大挑战，我们必须研究开发面向21世纪的先进电力系 统技术。传统技术和电子信息技术、电力电子技术、先进控制理论及技术等高新技术的进步为这 一目标的实现提供了坚实可靠的基础。 结合我国实际的具体研究开发目标可有如下四个方面。 （一） 大容量交/直流输电技术 当前我国的现实任务是提高500千伏交流输电线路的输送能力。应积极研究500千伏同塔双回 或紧凑型线路的技术。在500千伏紧凑型

28、线路方面，由华北电力集团公司牵头组织的工程化研究已 取得成果，并应用于实际的线路工程。应积极研究采用线路的串联电容补偿技术。近期阳城 江苏的500千伏线路将建设我国第一座500千伏串联电容补偿站。对此，希望能进一步实现国产 化，并在其他工程上推广应用。 应进一步开展大容量高压直流输电的研究。直流输电以其输电容量大、稳定性好、控制调节 灵活等优点受到电力部门的欢迎。我国除葛南线于1990年早已投运外，容量为1800兆瓦的天 生桥广州±500千伏直流输电工程正在建设。三峡华东的第一条直流输电线路的建设在积 极筹备。可以预见，直流输电在我国有进一步应用的前景。但在技术上，直流输电还存在着控

29、制 系统技术复杂、与交流输电系统相配合时可能诱发次同步谐振等问题。对此，还要在交/直流系统 相互配合协调方面做大量的试验研究工作。 关于500千伏以上交流输电，是采用800千伏（750千伏）级还是1000千伏级的电压水平问题， 笔者认为应根据实际需要决定。如我国西北电网已建成较强的330千伏系统，当前因黄河水电和陕 北大型火电的开发和外送，330千伏电压等级已无法满足输电的需要，急需提高电压等级。对330 千伏系统而言，国外经验一般认为上一个电压等级以750千伏级较为合适。加拿大魁北克电网于 1965年投入其735千伏系统：美国AEP 电力公司于1969年建成765千伏线路，其后巴西伊泰普工程

30、也 于80年代建成765千伏输电系统。因此，可以认为750千伏电压级输电无论设备还是系统都有成熟 的技术和经验。如经论证适合于我国西北电网，则应决策着手开始建设。至于1000千伏特高压输 电，亦不应排除在我国应用的可能性，特别是对未来金江水电开发大规模外送，亦存在着比直流 输电更为优越的可能性。因此，1000千伏级的特高电压技术，作为技术储备仍应开展必要的研 究。（二） 灵活交流输电（FACTS ）技术 FACTS 是电力电子技术在电力系统中应用的重要方面。作为在交流输电系统中引入的可控制的 一次设备，FACTS 装置的应用可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定 水平。特

31、别是可以实现电力系统动态过程中相量角度的控制，为未来电力系统动态和稳定性控制 的新策略提供了必要手段 。 FACTS 技术的概念自80年代后期提出以来，有关学术研究、技术开发和工程实践已取得大量成 果。对此笔者在1995年的一篇文章中曾有论述。自那时以来，FACTS 技术的开发和工程应用又有新 的发展。具有对电压、阻抗、相位综合控制功能的统一潮流控制器（UPFC ）的示范工程（并、串 联装置容量各160兆伏安）即将在美国AEP 电力公司投运，其并联装置已于1997年建成。 我国已开 始对FACTS 技术进行有系统的研究开发。其中对500千伏超高压输电线路可控串联补偿（TCSC ）的 研究已取得

32、阶段成果。结合伊敏冯屯500千伏输电线路的研究表明，采用25%串联补偿电容的 可控串补装置，可显著提高暂态稳定水平和阻尼振荡能力。 对我国下一步FACTS 技术研究开发的主要目标，笔者认为首先应在前一阶段研究工作的基础 上，对TCSC 和STA TCOM （静态补偿器或称先进静止无功补偿电源ASVG ）进行工程化研究开发、促进 实际工程的实施。同时，应开展对具有综合控制功能的UPFC 和IPC （相间功率控制器）的研究开 发。对FACTS 的系统应用理论，则应进一步开展系统建模和分析、系统控制策略等的研究。理稳态方式调度运行为主。其中 静态安全分析主要监视电网偶然事故下母线电压越限或线路、元件

33、过负荷等状况并给予处理指 导。而更严重故障下的稳定控制，则一般需通过离线分析提供可供采取的措施，通过快速的继电 保护和安全自动装置实时动作实现。前述GPS 相量测量系统提供了可实时跟踪功角变化轨迹的可能 性，从而可通过预测不稳定现象的演化适时决定应采取的控制措施（如解列、切机、快关等）。 可以预期GPS 相量测量装置与常规RTU 相配合，使调度中心的EMS 系统功能从稳态向动态转变，将使 大电力系统的全局稳定和恢复控制成为可能。 近年来，在EMS 系统中采用EEAC 、PEBS 等直接法在线分析监视系统暂态稳定已取得重要成果。 将现有的离线分析程序加以改进，与直接法相结合，以适应在线稳定分析要

34、求从而得到更为充分 的信息，也在国内外一些电网得到实际应用。进一步应开展事故后恢复策略的研究。为处理事故 过程中的大量警报信息，须采用人工智能等科学方法。（四）电力系统分析和仿真技术 电力系统分析和仿真技术为电力系统规划、设计、运行提供了工具和手段。而电力系统发展 与装备、技术的进步又促进电力系统分析和仿真技术的发展。 1、 电力系统分析技术的发展趋势 电力电子技术在电力系统中的应用，如FACTS 装置的投 入，促使电力系统机电暂态分析与电磁暂态分析相结合。 对大电网连锁反应事故的分析，要求进 行长期动态分析、电压稳定性分析，并与暂态稳定分析相结合。 电力市场化的发展趋势，要求电 力系统技术分

35、析与经济分析相结合。 电力一、二次控制设备和系统的多样化，要求提供更精确的 数学模型和用自定义的建模方法。 为实现大电网在线分析，应研究更为快速的分析方法，解决快 速性与精确度的矛盾。 2、 电力系统分析软件技术的发展 当今国内外一些大型电力系统分析软件正向多功能、综合 分析的方向发展，如EMTP 、EMTDC 、NETOMAC 、PSS/E、PSASP 、BPA 、SIMPOW 等。其中NETOMAC 和 SIMPOW 等都具有多种分析的功能，如机电、电磁暂态分析，特征值分析及各种结果处理功能。 PSASP 等程序的用户自定义的建模功能提供了方便的用户接口，可以满足电网中各种新型元件和控 制

36、系统建模分析的要求。 先进的电力系统分析软件都建立在先进的计算机软件平台之上，并得到数据库的支持，有着对用 户友好的界面。面向对象的软件技术为电力系统分析软件的进一步发展提供了新的手段。 3、 电力系统数学仿真与物理模拟 传统的离线分析软件提供了非实时的数字仿真。在此基础 上，进一步形成了准实时的电力系统数字仿真培训模拟器。实时的电力系统数字仿真技术近年来 有很大进展，其中加拿大马尼托巴直流研究所开发的实时数字仿真器（RTDS ）取得了一定的成 功，已用于高压直流输电系统模拟、继电保护动作较验等场合，但对大电力系统的模拟尚须进一 步改进。 数模混合的实时仿真系统仍在继续发展和应用，如暂态网络分

37、析仪（TNA ）、高压直流 输电模拟（HVDC Simulator ）及交直流电力系统仿真等。这种类型仿真装置的优点是完全实时， 并可以接入实际的控制装置。对模拟大规模电力系统，只要元件足够多，原则上并无其他限制。 我国在电力系统分析技术方面做了大量工作，所开发的软件基本上能满足国内电力系统分析 的需要。面对迅速发展的电力系统技术和国际上大型软件的进步，我们必须继续加强研究和开发 工作，巩固和发展我国具有自主版权的软件产品，为我国的电力系统发展服务，同时应积极创造 条件，走上国际。具有较大规模的数模混合式三峡电力系统仿真中心已经建立，并开始对三峡电 力系统进行仿真研究。该中心的建立和发展必将进

38、一步促进我国电力系统仿真技术的进步电力仿真软件比较 标签： 仿真 模型 变压器 matlab 发电机 分类： 电力 2009-12-06 19:27机电暂态仿真软件包括PSS/E，PSASP ，BPA 等，不了解，不好发表意见电磁暂态仿真软件主要是EMTP-A TP ，PSCAD/EMTDC，以及一些实时仿真系统，例如著名的RTDS以上三种电磁暂态软件略知皮毛，说说体会首先，dommel 博士的电磁暂态理论是以上软件的基础，任何一种软件都没有超越dommel 博士的理论在使用上面，EMTP-A TP 相对不是太方便，尤其是其变压器模型和发电机模型显得过于简单，在设计上面也不是很直观，到目前为止

39、还没有见到利用其进行震荡中保护性能研究的文献。但是其线路模型确实做到了经典和极致，各种不同的模型，不同的参数输入方式均考虑的很完善。现在网络上也有比较好的将pl4文件转换为mat 文件的小程序，有利于利用仿真数据进行保护原理的验证和分析。RTDS 是Real Time Digital Simulator 的缩写，其最大的特点和卖点就是实时仿真。RSCAD 软件的运行必须与仿真器相连接，RTDS 提供的模型更加现场花，比如基于杆塔参数的线路模型，详细的发电机模型和控制系统，HVDC 模块等等。其缺点在于必须联机运行，受硬件资源限制，所建立模型的节点个数有限制，其数据输出必须通过手动处理才能利用M

40、atlab 进行验证和分析。另外，RTDS 公司对其RSCAD 的更新比较琐碎和没有计划性，其软件的升级过于随意。 RTDS 对大多数进行电力研究的人都比较神秘，因为其高昂的价格，与硬件联系的运行方式，都不利于其被广泛的应用。PSCAD/EMTDC严格意义上说也是一款商业软件，是需要付费购买的，但是由于其不需要硬件支持，不追求实时性的特点，在网络上可以找到教育版甚至破解版的软件，论坛中的各位如果有需要，并不难于得到可以使用的软件。其大体的界面风格和仿真的思路与RSCAD 是一致的，应该说二者本是一家人，后来RSCAD 专注于实时仿真，PSCAD 专注于非实时仿真，但是兄弟就是兄弟，继承的东西都

41、是一样的。以上三款软件是电磁暂态仿真的流行软件，EMTP 还是开放的程序，各个地方都有GROUP ，可以联系和交流，国外的交流很多采用邮件组的方式，国内很少，大家对网络的意义和交流的意义认识还不深刻啊，中国大陆的学者可以加入EMTP 中国台湾或者日本的GROUP 参加交流和讨论。现有纯粹的电磁暂态仿真软件均存在一个很大的问题就是，没有办法模拟变压器以及发电机的内部故障，现在的办法都是用多绕组变压器来模拟发生故障的变压器，这样虽然可以在一定程度上检验保护程序或者保护装置，但是与实际的内部故障还是有一定的差距的， 这个问题是一个难题，目前单纯的数字仿真都没有办法解决。一些数字-物理模型混合仿真 系

42、统可以解决这样的问题，但是没有亲眼见过。 另外，MATLAB 的 simpower 工具箱也是一个很好的电磁暂态仿真软件，其模型和使用 方便程度， 甚至超过了以上的专业软件， 只是其在行业的认知和认同程度到目前为止还不是 太好，有些在专业软件中很难做到的事情，在 MATLAB 中可以很轻松的做到，这个可能跟 此工具箱开发时间较短有关系，更加贴近现在的习惯。 说一个个人学习的观点，其实学习任何软件，包括仿真软件，看说明书，看 user guide 都只能起到非常小的作用，关键是看 demo，自己动手去做，去搭建一个简单的模型，出了 错误自己去解决，这样的过程中才能得到真正的提高，电气专业只看书，

43、只推导，只证明是 解决不了任何问题的，必须实践，必须把自己的东西拿到现场或者仿真系统中去用，因此建 议大家在用仿真软件的时候，多看 demo，少看 user guide，遇到问题看 help，这样也许会快 一点。 rscad_rtds 学习（1） REL561 线路保护装置的 RTDS 数字动模试验研究 摘要：简单介绍了 RTDS 仿真系统的组成及其应用领域；利用 RTDS 建立的继电 保护动模试验系统具有与传统的实际物理动模相近的功效， 通过对 REL561 线路保护装置的 动模试验和结果分析，证明该系统完全能满足各种超高压线路保护装置动模试验的要求。 1 引言 随着福建省电力系统的不断发展

44、扩大，主网架电压等级不断提高，电网结构日趋 复杂，继电保护的正确动作已经成为电网安全稳定运行的重要保证，继电保护装置的误动、 拒动都会给系统带来很大影响， 严重时会造成系统瓦解。 目前继电保护现场定期检验工作只 能进行简单的静态试验， 如定值校验， 无法模拟实际电力系统中在各种方式下发生的各种故 障对继电保护动作行为的影响。 继电保护动模试验是考核继电保护装置性能所必不可少的手段之一，国内常用的 继电保护动模试验大都是采用物理动模试验系统， 而且福建省尚未开展继电保护装置动模试 验工作。我院引进国际先进的 RTDS 实时数字仿真系统，采用 RSCAD 软件技术构成电力系 统的元件模型，其具有

45、ODAC、OADC 和 I/O 等接口，仿真故障结果与继电保护装置的动作 行为有机结合起来，达到继电保护装置动模试验的效果。 因此，利用 RTDS 实时数字仿真系统平台，建立继电保护装置数字动模实验室， 开展继电保护装置的 RTDS 数字动模试验研究， 较全面地考核继电保护装置在实际工况下的 整体性能， 摆脱目前继电保护装置动作行为之后才能判断是否正确的被动状态， 同时对进一 步研究福建电网的高压输电线路的高阻接地等特殊故障和复杂性故障具有重大意义。 2 RTDS 仿真系统简介 RTDS 始由加拿大 ManitobaHVDC 研究开发，RTDS 技术公司制造，是一种专门用 于电力系统实时研究的

46、仿真系统装置。RTDS 的基本组成部分为 RACK，多个 RACK 之间 通过总线相连。我院分两期引进 RTDS 仿真系统，共 4 个 RACK，其中一期为 1 个 RACK， 包含 17 块 TPC 卡；二期为 3 个 RACK，每个 RACK 包含 8 块 3PC 卡。 通过 RTDS 的 RSCAD 软件可仿真电力系统的基本元件， 如发电机、 变压器、 母线、 线路、开关、电容式电压互感器(CVT、电流互感器(CT等。RSCAD 是 RTDS 专用的图形 界面微机版软件，安装于具有 Windows2000 或 WindowsXP 操作系统的计算机上，并通过以 太网和 RTDS 相连，可供

47、用户分别在 Draft 和 RunTime 模块中进行搭建系统模型、运行调节 控制、分析波形数据等工作。电力系统元件模型在 Draft 模块中建成后经过编译，可在 RunTime 模块中建立该系统的控制台，该控制台各元件可以实时方便地对动模系统进行控 制。 目前，国际上和国内许多科研机构都已开始采用 RTDS 来研究电力系统中的各种 问题，尤其在电力电子技术在电力系统应用方面，RTDS 具有强大的功能。RTDS 实时数字 仿真系统的主要应用领域为： (1大规模电力系统暂态稳定仿真研究； (2FACTS 元件特性分析研究，如 SVC、TCSC 等； (3继电保护装置动模试验研究及事故分析仿真；

48、(4发电机励磁系统及各种控制系统的闭环试验研究； (5电力系统分析及培训。 与传统的物理仿真系统相比，RTDS 借助计算机 RSCAD 软件进行数字仿真，除具 备一切数字仿真的特点外，还具有高精度、快速响应时间、建立模型简单、修改参数方便、 系统可扩充性、模拟故障不会引起设备损坏、故障可重复性等优点。另外，通过闭环试验不 仅能用来评价保护及控制设备性能， 而且也能用来评估电力系统对装置正常运行或误动作的 反应。 rscad_rtds 学习（2） 标签： 故障 保护装置 开关 线路 仿真 2009-12-06 19:04 3 REL561 装置动模试验系统的建立 根据 DL/T871-2004电

49、力系统继电保护产品动模试验的要求，在 RTDS 仿真系 统 RSCAD 软件平台上，建立起 REL561 线路保护装置动模试验系统，如图 1 所示。 基于 RSCAD 软件平台的动模试验系统经编译后，可通过接口定位软件，指定该线 路 REL561 保护装置安装地点上的 CT 二次电流（IA、IB、IC）和 CVT 二次电压（VA、VB、 VC）的模拟量输出口，以及断路器（CB）的分相操作控制接口；接着，将这些模拟量输出 通过 ODAC 卡与功率放大器的输入口相连接，就可得到与实际系统相符的 CVT 电压和 CT 电流信号，输入给 REL561 线路保护装置；同时，将 REL561 线路保护装置的跳闸出口及重 合闸信号通过 I/O 接口与 RTDS 动模系统中断路器的控制相接， 达到控制线路断路器的目的。 这样就构成了一个完整的用来检验 REL561 线路保护装置的 RTDS 动模试验仿真系统。 4 RTDS 动模试验及结果分析 4.1 RTDS 动模试验项目 (1区内金属性故障：在区内线路发生的金属性故障，包括故障点在线路始端、中 间和末端处的单相、相间、三相接地故障和相间、三相不接地故障，故障时间分瞬时性和永 久性两种，以考核 REL5