電力系統(tǒng)仿真計算軟件介紹

  關鍵詞： 仿真軟件；EMTP

1引言

    電力系統(tǒng)仿真就是通過建立適當?shù)臄?shù)學模型來模擬實際電路的一種研究方法，隨著電力系統(tǒng)的不斷擴大和網(wǎng)絡化，實際電力網(wǎng)絡拓撲系統(tǒng)變得越來越復雜，而這時候掌握高效的模擬仿真計算軟件也變得越來越重要，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)仿真軟件已成為電力系統(tǒng)工作者進行電力系統(tǒng)規(guī)劃、保護、調(diào)度及故障研究的重要工具。為使讀者對于電力系統(tǒng)仿真軟件有一個全面、清晰的了解，下面以在電力系統(tǒng)應用 為廣泛的EMTP為例，介紹其歷史、計算原理及程序功能，并介紹當今流行仿真軟件的各自特點。

2EMTP介紹

2.1EMTP的歷史與現(xiàn)狀

    電力系統(tǒng)分析程序EMTP是目前國際通用的一種數(shù)字程序。它規(guī)模大、功能強， 初由加拿大不列顛哥倫比亞大學(UBC)的H.W.Dommel教授創(chuàng)立，又經(jīng)過很多專家的共同努力而不斷完善。美國邦納維爾電力局(BPA)對程序的開發(fā)做了很大的貢獻。近年來成立的括美國、加拿大、日本及歐洲一些國家在內(nèi)的EMTP聯(lián)合發(fā)展中心(DCG)和在歐洲成立的另一個EMTP用戶協(xié)會(LEC)，都還在為該程序的改進提高和推廣進行著大量的工作。EMTP的UBC版本、BPA版本、DCG版本分別為以上機構各自開發(fā)的產(chǎn)品［1］。

        EMTP發(fā)展經(jīng)歷了幾十年時間才日趨完整。首先，1960～1963年H.W.Dommel在德國慕尼黑進行電磁暫態(tài)分析程序的研究工作，并對單相回路，含元件R、L、C無損線路，一個開關，一個電源，集中參數(shù)用梯形積分法，輸電線路采用貝杰龍法(即特性線法)等建立相應模型算法。而后到1969年，一些組織和個人的不斷介入使程序功能不斷得到完善，又建立了多相π輸電線路、多相分布參數(shù)(括不同換位情況)和隨頻率變化特性模型。

        1969年4月IEEE PASH.W.Dommel的一篇文章標志著EMTP雛形的完全建立，當時有十多種計算機版本。此后到1973年出現(xiàn)了不少使用組織，除了北美外，還有南美(巴西)，歐洲，日本，澳大利亞，印度等，中國臺灣大約1980年引入，中國大陸1982年初引入。同時出現(xiàn)了微機版本。大約在1984年，美國EPRI(電力科學研究院)成立了DCG，改用OS/2系統(tǒng)。形成了DCGEMTP。

    歐洲一些公司、大學，在歐洲成立了ATPEMTP(微機版本)一直發(fā)展到現(xiàn)在，在世界范圍內(nèi)有許多用戶，特別是 近開發(fā)了ATPdraw，通過繪電路圖，在界面上輸入數(shù)據(jù)，借助微機建立數(shù)據(jù)文件，使用非常方便。但獲得ATPEMTP表面上不要費用，但必須買他們的使用手冊及相關資料并要寫保證書(不做商業(yè)目的)，才能給你口令，從網(wǎng)上下載。

2.2EMTP的模型與算法原理

    電力系統(tǒng)含有電機、變壓器、輸電線路、電纜、斷路器、電抗器、電容器組、逆變器組、互感器、避雷器等設備，它們結構與功能、特性上千差萬別，但從電路的角度來講，除電源外，總可以用R，L，C(單個或組合，常量或變量)來表征它們的這些功能、特征。如果該系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)下運行，即在某種能量分配狀態(tài)工作，設備上的電壓和電流的關系是確定的，也可以說用上述參數(shù)表示某一設備的特性是確定的。但當系統(tǒng)發(fā)生能量分配狀態(tài)改變時，即從一種能量分配狀態(tài)過渡到另一種能量分配狀態(tài)，我們說發(fā)生了暫態(tài)過程—電磁暫態(tài)。在電磁暫態(tài)過程中，由于儲能元件L、C的存在，電壓、電流在傳輸線上的傳播，使得某些設備上出現(xiàn)高電壓或大電流(即過電壓或過電流)，給電力系統(tǒng)中電氣設備帶來危害。研究這一暫態(tài)過程稱之為電磁暫態(tài)。EMTP就是研究這一過程的有效工具。

    以下通過一節(jié)點網(wǎng)絡的變換模擬過程簡單介紹EMTP基本原理。圖1為節(jié)點1附近的網(wǎng)絡詳圖，假定前一時刻的電流、電壓為已知，要求現(xiàn)在時刻的電流和電壓。在任何時刻，從節(jié)點1經(jīng)各支路流出的電流必須等于注入的電流i1。

    即節(jié)點1有如下關系式：



    對無損均勻長線，忽略R0、G0時為

如果x－ct＝常數(shù)，則u＋zi＝常數(shù)

其含義為：如果觀察者沿線以速度c運動，則時間為t時它走了：

式中i1(t)也可以是零。

    經(jīng)過上述等值處理，對任何復雜的電網(wǎng)都可以變?yōu)橹缓娫矗娮栊栽赡苓�有開關的等值網(wǎng)絡。這樣就可以依據(jù)電路定律得到下面的公式，用離散的時間間隔，求解整個暫態(tài)的過程。

        整個等值網(wǎng)絡的導納方程式為：

   ［Y］［u(t)］＝［i(t)］－［I］

其中：［Y］為節(jié)點導納矩陣；

      ［u(t)］為n節(jié)點電壓列向量；

      ［i(t)］為電流源列向量；

2.3EMTP的功能

         EMTP可用來計算單相或多相網(wǎng)絡如：

        (1)某一頻率電源作用下的線性系統(tǒng)相量值，即可計算電力系統(tǒng)中的工頻過電壓；穩(wěn)態(tài)值的計算可作為電磁暫態(tài)計算的初始條件。

        (2)程序自動地用步長Δf由fmin到fmax電源頻率的變化，求解某一網(wǎng)絡的自振頻率。

        (3)能計算電路網(wǎng)絡的暫態(tài)過程。

        (4)可求解各種非線性網(wǎng)絡。

        EMTP允許模擬下列網(wǎng)絡元件任意組合的網(wǎng)絡：

        4)多相π—網(wǎng)絡，這時前述的標量R、L、C變成矩陣［R］、［L］、［C］。

        5)波在換位或不換位的分布參數(shù)輸電線路上傳播的線路，線路可分為無損耗、集中參數(shù)電阻、頻率特性等類型。

        6)具有單值單調(diào)增的非線性電阻。

        7)具有單值單調(diào)增的非線性電感。

         9)具有各類型的開關(時控，氣控等)，可模擬斷路器、間隙放電、以及網(wǎng)絡聯(lián)接的變化。

        10)電壓源和電流源。除了標準函數(shù)表達式的電源(正弦脈沖階、躍斜角等十多種函數(shù))外，用戶可以通過逐點給出隨時間變化的函數(shù)，來確定電源。

    程序的輸出電壓、電流、功率(能量)，以及開關的動作時間。程序的內(nèi)存單元是可以重新定位的。電磁暫態(tài)的初始值可以自動地由程序決定，也可以人為地送入，或二者結合。

    由上述可知EMTP是一種進行電力系統(tǒng)仿真的強大工具，其對研究對象的限制微乎其微，可以用來求解電力系統(tǒng)單相或多相的穩(wěn)態(tài)解與各種類型的暫態(tài)解，它可以含有多個集中元件、分布參數(shù)、線性與非線性元件、依賴于頻率變化的線路［2］、各類型開關、電力電子元件［3］［4］、變壓器［5］及電機、多種類型電源、控制電路的任意組合而成的不同網(wǎng)絡結構。并且根據(jù)電網(wǎng)建立起來有很多零元素的導納矩陣，程序使用了稀疏矩陣技術，不但簡化了計算，而且大幅度減少了存儲單元及計算時間。總而言之，它不僅用來研究電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過程，而且可以用來求解一般的電氣電子線路，以及能等價地用電氣電路來分析任何問題，都可以用EMTP來求解。近年來EMTP與實測結果的對比吻合，也證明了其計算結果的可信性。

3當今流行的電力系統(tǒng)仿真軟件

    除了以上介紹的EMTP外，當今比較流行的電力系統(tǒng)仿真軟件還有德國西門子公司開發(fā)的NETOMAC軟件，美國電力公司(PTI)開發(fā)的PSS/E(Power System Simulator for Engineering)，Mathworks公司開發(fā)的MATLAB(大于5.2版本)中所含的Power System Blockset(PSB)工具箱，以及中國電力科學院給出的基于DOS系統(tǒng)的電力系統(tǒng)潮流，暫態(tài)穩(wěn)定和短路電流計算的仿真軟件PSASP［6上述幾種軟件各有各的特點：

         1)EMTP和NETOMAC都是世界范圍通用的電力系統(tǒng)仿真軟件，其特點為計算速度快、結果準確度高、功能強大，幾乎可以對任何復雜電力網(wǎng)絡進行模擬。

        2)PSS/E是一個集成化的交互式軟件，主要用于電力系統(tǒng)的潮流計算，界面友好，可與多種輸出設備相連，輸入輸出可根據(jù)用戶要求進行設計，它要求使用者有一定的編程基礎，輸入不如EMTP和PSASP方便［7］。

        3)PSB特點為可以對復雜的控制方法進行仿真，如神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊控制、魯棒特性等，而且界面相當友好，有在線幫助等功能，但其運算速度比其它軟件要慢。

        4)PSASP特點在于其使用簡單，功能簡單齊全，但計算模式有局限性，不易進行復雜模型的算法仿真。

參考文獻



［1］［加拿大］Dommel H W著，李永莊，林集明，曾昭華譯.電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)計算理論［M］.北京：水力電力出版社，1991.

［2］Dufour C,LeHuy H.Highly accurate modeling of frequencydependent balanced transmission lines［Ｊ］. IEEE T POWER DELIVER, APR 2000,15(2):610615.

［3］Chida T, Sato Y,Sugawara J, et al. Simulation study of unified power flowcontroller［Ｊ］. ELECTR ENG JPN, 1999,127(1):2330.

［4］Han BM, Karady GG, Park JK, et al. Interaction analysis model for transmission static compensator with EMTP［Ｊ］. IEEE T POWER DELIVER, OCT 1998，13(4)：12971302.

［5］Tziouvaras DA, McLaren P,Alexander G,et al.Mathematical models for current, voltage, and coupling capacitor voltage transformers［Ｊ］. IEEE T POWER DELIVER, JAN2000, 15(1):6272.

［6］陸超，唐義良，等.仿真軟件MATLAB PSB與PSASP模型及仿真分析［Ｊ］.電力系統(tǒng)自動化，2000，(5).

［7］張揚，陸承宇，杜振東.電力系統(tǒng)仿真軟件PSS/E簡介［Ｊ］.華東電力，1997，(1).

【javascript:history.back();">返回上頁】【javascript:window.print();">打印此頁】【查看參與評論】 　　* ** * ** 湖南省陽光電子技術學校常年開設：手機維修培訓、家電維修培訓、電工培訓、電腦維修培訓、焊工培訓—常年面向全國招生(http://www.hnygpx.com 報名電話：13807313137)。安置就業(yè)。考試合格頒發(fā)全國通用權威證書：《中華人民共和國職業(yè)資格證》 、《電工證》 、《焊工證》 。采用我校多年來獨創(chuàng)的“模塊教學法”,理論與實踐相結合、原理＋圖紙＋機器三位一體的教學模式，半天理論，半天實踐，通俗易懂，確保無任何基礎者也能全面掌握維修技能、成為同行業(yè)中的佼佼者。工作(一期不會，免費學會為止)。* Tags：電力 系統(tǒng)仿真 軟件 作者：佚名 [] [返回上一頁] [打 印] 中查看“電力系統(tǒng)仿真計算軟件介紹”收錄情況 中查看“電力系統(tǒng)仿真計算軟件介紹”收錄情況 ·上一篇文章：現(xiàn)場帶電換（裝）經(jīng)互感器接入的電能表標準化作業(yè)卡 ·下一篇文章：配電網(wǎng)三相潮流計算 用戶名： ！ 查看更多評論 分　值：100分 85分 70分 55分 40分 25分 10分 1分 內(nèi)　容： ！          通知管理員 驗證碼： 點擊獲取驗證碼 欄目導航 陽光概況 招生解答 教學管理 學子感言 后勤服務 液晶電視技術 就業(yè)安置 陽光綜合資訊 中專王牌專業(yè) 技能培訓 顯示器維修 彩電維修技術 手機維修技術 制冷維修技術 綜合維修技術 維修元件資料 電工焊工技術 電子基礎知識 電腦維修技術 綜合推薦信息 電子維修學習視頻 本類熱門閱覽 1電工技術 2農(nóng)網(wǎng)改造中導線經(jīng)濟截面的優(yōu)化 3自動檢測技術及儀表概述 4選定液壓控制閥的7個注意項 5照明知識 增安型防爆燈具概述 6電氣火災的起因、特點、危害及 7接地線——安全的生命線 8電線電纜的分類及主要用途 9電力工程技術柱梁、和板內(nèi)力的 10電力工程測量地形圖的基本知識 11電力工程施工測量精度要求 12電力工程勘測的基本知識 相關文章 › 電力系統(tǒng)仿真計算軟件介紹 › 電力系統(tǒng)短期負荷預測的模糊... 陽光電子學校 陽光電工焊工學校 湖南陽光電子學校 關于收錄 | 網(wǎng)站幫助 | 廣告合作 | 下載聲明 | 友情連接 | 網(wǎng)站地圖 | | 共有文章： 1954 篇 今日新文： 517 篇 當前在線： 電工培訓學校 電動車維修學校 摩托車維修學校 摩托車維修培訓 手機維修培訓 家電維修培訓 電腦維修培訓 電動工具維修培訓 液晶電視維修培訓 安防監(jiān)控培訓 空調(diào)維修培訓 網(wǎng)絡營銷培訓 網(wǎng)站設計培訓 淘寶網(wǎng)店培訓 電器維修培訓 家電維修學校 電工培訓 焊工培訓 電工學校 電工培訓學校 電動車維修學校 摩托車維修學校 摩托車維修培訓 手機維修培訓 家電維修培訓 電腦維修培訓 電動工具維修培訓 液晶電視維修培訓 安防監(jiān)控培訓 空調(diào)維修培訓 網(wǎng)絡營銷培訓 網(wǎng)站設計培訓 淘寶網(wǎng)店培訓 電器維修培訓 家電維修學校 電工培訓 焊工培訓 電工學校 電工培訓學校 電動車維修學校 摩托車維修學校 摩托車維修培訓 手機維修培訓 家電維修培訓 電腦維修培訓 電動工具維修培訓 液晶電視維修培訓 安防監(jiān)控培訓 空調(diào)維修培訓 網(wǎng)絡營銷培訓 網(wǎng)站設計培訓 淘寶網(wǎng)店培訓 電器維修培訓 家電維修學校 電工培訓 焊工培訓 電工學校 電工培訓學校 電動車維修學校 摩托車維修學校 摩托車維修培訓 手機維修培訓 家電維修培訓 電腦維修培訓 電動工具維修培訓 液晶電視維修培訓 安防監(jiān)控培訓 空調(diào)維修培訓 網(wǎng)絡營銷培訓 網(wǎng)站設計培訓 淘寶網(wǎng)店培訓 電器維修培訓 家電維修學校 電工培訓 焊工培訓 電工學校 中山市,固原市,銀川市,玉樹,海東,隴南市,酒泉市,張掖市,天水市,金昌市,蘭州市,榆林市,延安市,渭南市,銅川市,阿里,山南,拉薩市,怒江,文山州,楚雄州,普洱市,昭通市,玉溪市,昆明市,畢節(jié),銅仁,遵義市,貴陽市,甘孜州,資陽市,達州市,宜賓市,南充市,遂寧市,綿陽市,瀘州市,自貢市,三亞市,崇左市,河池市,玉林市,欽州市,梧州市,柳州市,梅州市,肇慶市,湛江市,佛山市,珠海市,韶關市,湘西州,懷化市,郴州市,張家界市,邵陽市,株洲市,仙桃市,隨州市,荊州市,荊門市,襄樊市,黃石市,駐馬店市,信陽市,南陽市,漯河市,中衛(wèi)市,石嘴山市,海西,海南藏州,黃南州,海北,甘南,慶陽市,平?jīng)鍪?武威市,白銀市,嘉峪關市,安康市,漢中市,咸陽市,寶雞市,林芝,日喀則,昌都,迪慶,德宏,大理,西雙版納,紅河州,臨滄市,麗江市,保山市,曲靖市,黔東州,黔西州,安順市,六盤水市,涼山州,阿壩州,雅安市,廣安市,眉山市,內(nèi)江市,廣元市,德陽市,攀枝花市,成都市,海口市,來賓市,百色市,貴港市,北海市,桂林市,南寧市,云浮市,揭陽市,潮州市,清遠市,陽江市,汕尾市,惠州市,茂名市,江門市,汕頭市,深圳市,廣州市,婁底市,永州市,益陽市,岳陽市,湘潭市,長沙市,恩施州,黃岡市,孝感市,鄂州市,十堰市,武漢市,周口市,商丘市,三門峽市,許昌市,焦作市,安陽市,鶴壁市,平頂山市,開封市,鄭州市,聊城市,濱州市,德州市,萊蕪市,日照市,泰安市,煙臺市,濰坊市,東營市,淄博市,上饒市,濟南市,撫州市,宜春市,贛州市,新余市,九江市,景德鎮(zhèn)市,寧德市,南平市,泉州市,莆田市,廈門市,宣城市,亳州市,六安市,宿州市,黃山市,滁州市,安慶市,淮北市,馬鞍山市,蚌埠市,蕪湖市,合肥市,麗水市,舟山市,衢州市,金華市,湖州市,嘉興市,寧波市,宿遷市,鎮(zhèn)江市,鹽城市,連云港市,蘇州市,徐州市,南京市,綏化市,牡丹江市,佳木斯市,大慶市,鶴崗市,哈爾濱市,白城市,白山市,遼源市,吉林市,葫蘆島市,鐵嶺市,盤錦市,阜新市,錦州市,本溪市,鞍山市,沈陽市,錫林郭勒盟,通遼市,烏海市,呂梁市,忻州市,晉中市,晉城市,陽泉市,太原市,廊坊市,承德市,保定市,邯鄲市,唐山市,寧夏,甘肅省,西藏,貴州省,重慶市,廣西,湖南省,河南省,江西省,安徽省,江蘇省,黑龍江省,遼寧省,山西省,天津市,四平市,內(nèi)蒙古,吳忠市,果洛,西寧市,定西市,商洛市,西安市,那曲,黔南州,巴中市,樂山市,賀州市,防城港市,東莞市,河源市,常德市,衡陽市,咸寧市,宜昌市,濮陽市,新鄉(xiāng)市,洛陽市,菏澤市,臨沂市,威海市,濟寧市,棗莊市,青島市,吉安市,鷹潭市,萍鄉(xiāng)市,南昌市,龍巖市,漳州市,三明市,福州市,池州市,巢湖市,阜陽市,銅陵市,淮南市,臺州市,紹興市,溫州市,杭州市,泰州市,揚州市,淮安市,南通市,常州市,無錫市,大興安嶺,黑河市,七臺河市,伊春市,雙鴨山市,雞西市,齊齊哈爾市,延邊,松原市,通化市,長春市,朝陽市,遼陽市,營口市,丹東市,撫順市,大連市,阿拉善盟,興安盟,烏蘭察布市,巴彥淖爾市,呼倫貝爾市,鄂爾多斯市,赤峰市,頭市,呼和浩特市,臨汾市,運城市,朔州市,長治市,大同市,衡水市,滄州市,張家口市,邢臺市,秦皇島市,石家莊市,青海省,陜西省,云南省,四川省,海南省,廣東省,湖北省,山東省,福建省,浙江省,上海市,吉林省,河北省,北京市 主站蜘蛛池模板： 亚洲欧美精品无码一区二在线 | 国产国产成人人免费影院 | 2020国产成人免费视频 | 工口肉肉彩色不遮挡 | 久久亚洲精品AV成人无码 | 欧美精品一区二区三区视频 | 高清国语自产拍免费 | 免费可以看污动画软件 | 丝瓜视频樱桃视频在线观看免费 | 亚洲欧美成人综合 | 99久久爱看免费观看 | 国产精品视频一区二区猎奇 | 久久精品国产欧美日韩99热 | 18女下面流水不遮网站免费 | 蜜臀AV色欲A片无码一区 | 破女在线观看视频 | 久久成人精品免费播放 | asian极品呦女xx农村 | 37大但人文艺术A级都市天气 | 亚洲综合香蕉在线视频 | 手机毛片在线 | 久久这里只有精品国产精品99 | 欧美最猛12teevideos | 91热久久免费频精品99欧美 | 精品无码一区二区三区中文字幕 | 三级在线观看网站 | 国产在线精品一区二区网站免费 | 性满足久久久久久久久 | 91久久偷偷做嫩草影院免费看 | 国产精品婷婷五月久久久久 | 国产精品看高国产精品不卡 | 日本三级床震 | 久久久这里有精品999 | 国内精品人妻无码久久久影院蜜桃 | 性生生活大片又黄又 | 欧美激情一区二区三区四区 | 果冻传媒独家原创在线观看 | 特级黑人三人共一女 | 欧美特黄99久久毛片免费 | 中文乱码35页在线观看 | 免费 高清 中文在线观看 |