一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换方法转让专利

申请号 : CN201210132761.3

文献号 : CN102682101B

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相似专利:

发明人 : 徐政刘昇华文薛英林唐庚

申请人 : 浙江大学

摘要 :

本发明公开了一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换方法,包括:(1)获取PSASP潮流输入数据;(2)对数据进行检验修复;(3)将数据从PSASP转换为PSS/E。本发明PSASP至PSS/E的潮流输入数据转换方法,通过数据库操作的方式获取PSASP的交流系统潮流输入数据,并将大规模交流电力系统的PSASP潮流输入数据准确转换为PSS/E的潮流输入数据文件,通过文本格式写入PSS/E数据文件,便于数据的读取和操作,以满足实际工程的应用需要,使得大规模交流系统在PSASP和PSS/E中的所有交流电力系统元件参数完全对应,且仿真结果十分接近。

权利要求 :

1.一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换方法,包括如下步骤:(1)根据电网运行方案从数据库中获取对应的PSASP潮流输入数据;

所述的PSASP潮流输入数据包括PSASP母线数据、PSASP负荷数据、PSASP并联电容电抗器对地支路数据、PSASP发电机数据、PSASP交流线路数据、PSASP双绕组变压器数据、PSASP三绕组变压器数据;

(2)对所述的PSASP潮流输入数据进行检验修复;

(3)创建空白的PSS/E数据文本,将经检验修复后的PSASP潮流输入数据转换为PSS/E潮流输入数据并写入PSS/E数据文本,具体过程如下:

1)将PSASP母线数据转换为PSS/E母线数据并写入PSS/E数据文本;具体转换过程为:将母线的PSASP母线电压等级对应赋值于PSS/E母线电压等级,依此遍历每条母线;

将母线的PSASP母线名称对应赋于PSS/E母线名称,依此遍历每条母线;

若PSASP发电机数据中没有当前母线所对应的条目,则将该母线的PSS/E母线类型设为1,若PSASP发电机数据中存在当前母线所对应的条目,判断发电机类型是否为平衡机,若否,则将该母线的PSS/E母线类型设为2,若是,则将该母线的PSS/E母线类型设为3;依此遍历每条母线;

2)将PSASP负荷数据转换为PSS/E负荷数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E母线数据之后;具体转换过程为:根据以下公式计算负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗有功分量和PSS/E恒阻抗无功分量,依此遍历每个负荷;

PloadPSS/E=P0PSASP×CpPSASP

QloadPSS/E=Q0PSASP×CqPSASP

IPloadPSS/E=P0PSASP×BpPSASP/V0PSASP

IQloadPSS/E=Q0PSASP×BqPSASP/V0PSASP

2

YPloadPSS/E=P0PSASP×ApPSASP/(V0PSASP)

2

YQloadPSS/E=Q0PSASP×AqPSASP/(V0PSASP)

其中:PloadPSS/E、IPloadPSS/E、YPloadPSS/E分别为负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒阻抗有功分量;QloadPSS/E、IQloadPSS/E、YQloadPSS/E分别为负荷的PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗无功分量;ApPSASP、BpPSASP、CpPSASP分别为负荷的PSASP有功恒阻抗比例系数、PSASP有功恒电流比例系数、PSASP有功恒功率比例系数;AqPSASP、BqPSASP、CqPSASP分别为负荷的PSASP无功恒阻抗比例系数、PSASP无功恒电流比例系数、PSASP无功恒功率比例系数;P0PSASP和Q0PSASP分别为负荷的PSASP初始有功功率和PSASP初始无功功率,V0PSASP为负荷对应的PSASP母线初始电压幅值;

3)将PSASP并联电容电抗器对地支路数据转换为PSS/E并联电容电抗器对地支路数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E负荷数据之后;具体转换过程为:根据以下公式计算并联电容电抗器对地支路的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳值,依此遍历每条并联电容电抗器对地支路;

其中:GLPSS/E和BLPSS/E分别为并联电容电抗器对地支路的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳,RPSASP和XPSASP分别为并联电容电抗器对地支路的PSASP对地电阻和PSASP对地电抗;

4)将PSASP发电机数据转换为PSS/E发电机数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E并联电容电抗器对地支路数据之后;具体转换过程为:将发电机的PSASP额定容量、PSASP有功出力、PSASP无功出力、PSASP有功上限、PSASP有功下限、PSASP无功上限、PSASP无功下限和PSASP机端电压分别对应赋值于PSS/E额定容量、PSS/E有功出力、PSS/E无功出力、PSS/E有功上限、PSS/E有功下限、PSS/E无功上限、PSS/E无功下限和PSS/E机端电压,依此遍历每台发电机;

判断发电机的PSASP发电机类型是否为0,若是,则将该发电机的PSASP暂态电抗对应赋值于PSS/E内电抗,若否,则将该发电机的PSASP次暂态电抗对应赋值于PSS/E内电抗;

依此遍历每台发电机;

5)将PSASP交流线路数据转换为PSS/E交流线路数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E发电机数据之后;具体转换过程为:将交流线路的PSASP线路电阻和PSASP线路电抗分别对应赋值于PSS/E线路电阻和PSS/E线路电抗,依此遍历每条交流线路;

根据以下公式计算交流线路的PSS/E线路对地电纳,依此遍历每条交流线路;

BPSS/E=BPSASP×2

其中:BPSASP和BPSS/E分别为交流线路的PSASP线路对地电纳和PSS/E线路对地电纳;

6)将PSASP双绕组变压器数据转换为PSS/E双绕组变压器数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E交流线路数据之后;具体转换过程为:将双绕组变压器的PSASP激磁电导、PSASP激磁电纳、PSASP绕组电阻、PSASP绕组漏抗和PSASP变比分别对应赋值于PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比,依此遍历每台双绕组变压器;

7)将PSASP三绕组变压器数据转换为PSS/E三绕组变压器数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E双绕组变压器数据之后;具体转换过程为:将三绕组变压器的PSASP激磁电导、PSASP激磁电纳、PSASP绕组电阻、PSASP绕组漏抗和PSASP变比分别对应赋值于PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比,依此遍历每台三绕组变压器;

根据以下公式计算三绕组变压器的绕组间PSS/E等效电阻和绕组间PSS/E等效电抗,依此遍历每台三绕组变压器;

W1-2RPSS/E=R1PSASP+R2PSASP

W1-2XPSS/E=X1PSASP+X2PSASP

W2-3RPSS/E=R2PSASP+R3PSASP

W2-3XPSS/E=X2PSASP+X3PSASP

W3-1RPSS/E=R3PSASP+R1PSASP

W3-1XPSS/E=X3PSASP+X1PSASP

其中:W1-2RPSS/E和W1-2XPSS/E分别为三绕组变压器中第一绕组与第二绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,W2-3RPSS/E和W2-3XPSS/E分别为三绕组变压器中第二绕组与第三绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,W3-1RPSS/E和W3-1XPSS/E分别为三绕组变压器中第三绕组与第一绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,R1PSASP、R2PSASP和R3PSASP分别为三绕组变压器中第一绕组、第二绕组和第三绕组对应的PSASP等效电阻,X1PSASP、X2PSASP和X3PSASP分别为三绕组变压器中第一绕组、第二绕组和第三绕组对应的PSASP等效电抗。

说明书 :

一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换

方法

技术领域

[0001] 本发明属于电力系统仿真技术领域,具体涉及一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换方法。

背景技术

[0002] 电力系统仿真软件已经成为研究电力系统不可缺少的工具,其主要用来进行潮流计算、电磁暂态仿真、机电暂态仿真、控制保护仿真等。其中机电暂态仿真类软件主要用于大型电力系统的分析研究,对实际电网的规划运行起重要的作用。
[0003] 国内 广泛使 用的 电力系 统仿 真软件 主要 有BPA(Bonneville Power Administration)、PSASP(电力系统分析软件综合程序,Power System Analysis Software Package)和PSS/E(电力系统工程仿真软件,Power System Simulator for Engineering)三款软件,其中PSASP是中国电力科学研究院推出的电力系统综合仿真程序,在国内拥有众多用户并具有广泛的影响,其存在的问题是直流输电等电力电子装置的模型不够详细。PSS/E是美国PTI公司开发的大型电力系统仿真程序,是目前世界上使用最为广泛的一个电力系统仿真软件,其功能几乎涉及了电力系统安全稳定的所有方面,其优点在于电力系统模型库十分完善,而且允许用户编写脚本程序实现自动化操作,也允许用户自定义电力系统元件模型。因此,随着我国大力引进PSS/E,充分利用PSS/E的优点进行电力系统计算分析是非常必要的,而潮流输入数据是PSS/E进行计算分析的基础,所以针对大规模交流系统(大规模交流系统主要包括以下交流电力系统元件:母线、负荷、并联电容电抗器、发电机、交流线路、双绕组变压器、三绕组变压器)计算分析时,掌握两款软件中交流电力系统元件的对应方法,将PSASP的潮流输入数据大规模精确转换至PSS/E是利用PSS/E对大规模交流电力系统进行计算分析的最基本步骤。
[0004] 程华和徐政在标题为PSASP与PSS/E稳定计算的模型与结果比较(电网技术,2004(05),1-4+8)的文献中提出了一种PSASP与PSS/E的发电机和负荷模型的对应方法;
徐政、徐琼璟和任雷在标题为BPA与PSASP及PSS/E机电暂态仿真的负荷模型比较(南方电网技术,2008(05),32-35)的文献中指出这三款程序采用的静态负荷模型基本上是一致的,但上述两篇文献都是基于小规模测试系统进行仿真比较,并未涉及大规模交流电力系统所有元件具体的参数转换以及潮流输入数据的对应方法。
[0005] 若需要用PSASP和PSS/E对实际大规模交流电力系统进行仿真比较,就必须提供两款软件中所有基本交流电力系统元件的对应方法,而且也要求PSASP的交流系统潮流输入数据能够大规模精确转换至PSS/E,但采用现有人工填写PSS/E数据的方式转换大规模数据既不效率也易出错误,难以满足实际工程的应用需要。

发明内容

[0006] 针对现有技术所存在的上述技术缺陷,本发明提供了一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换方法,能够将大规模交流电力系统的PSASP潮流输入数据准确转换为PSS/E的潮流输入数据,使得两款软件中所有基本交流电力系统元件的潮流数据完全对应,可以满足实际工程的应用需要。
[0007] 一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换方法,包括如下步骤:
[0008] (1)根据电网运行方案从数据库中获取对应的PSASP潮流输入数据;
[0009] 所述的PSASP潮流输入数据包括PSASP母线数据、PSASP负荷数据、PSASP并联电容电抗器对地支路数据、PSASP发电机数据、PSASP交流线路数据、PSASP双绕组变压器数据、PSASP三绕组变压器数据;
[0010] (2)对所述的PSASP潮流输入数据进行检验修复;
[0011] (3)创建空白的PSS/E数据文本,将经检验修复后的PSASP潮流输入数据转换为PSS/E潮流输入数据并写入PSS/E数据文本。
[0012] 所述的步骤(3)中,将经检验修复后的PSASP潮流输入数据转换为PSS/E潮流输入数据并写入PSS/E数据文本的流程为:
[0013] 1)将PSASP母线数据转换为PSS/E母线数据并写入PSS/E数据文本;
[0014] 2)将PSASP负荷数据转换为PSS/E负荷数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E母线数据之后;
[0015] 3)将PSASP并联电容电抗器对地支路数据转换为PSS/E并联电容电抗器对地支路数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E负荷数据之后;
[0016] 4)将PSASP发电机数据转换为PSS/E发电机数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E并联电容电抗器对地支路数据之后;
[0017] 5)将PSASP交流线路数据转换为PSS/E交流线路数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E发电机数据之后;
[0018] 6)将PSASP双绕组变压器数据转换为PSS/E双绕组变压器数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E交流线路数据之后;
[0019] 7)将PSASP三绕组变压器数据转换为PSS/E三绕组变压器数据并写入PSS/E数据文本且写在PSS/E双绕组变压器数据之后。
[0020] 由于PSS/E对潮流输入数据的格式要求,按照以上流程顺序进行编写,可以使得PSS/E准确读取每类元件的每个数据,确保PSS/E潮流计算结果的正确性。
[0021] 任何一个交流电力系统的PSS/E潮流输入数据都需要包含所有交流元件的全部信息,而这些信息可以分为影响潮流计算结果的关键输入数据和不影响潮流计算结果的非关键输入数据(如发电机拥有者,交流线路长度等)。并且,任何一个交流电力系统的PSS/E中的关键输入数据一定可以从该交流电力系统在PSASP的相应数据转换过来,但该交流电力系统的PSS/E中的非关键输入数据不一定在PSASP中有相应的数据。因此本发明提出的方法旨在将PSS/E中的关键输入数据从PSASP的相应数据转换过来,而PSS/E中的非关键输入数据可以采用PSS/E程序操作帮助手册中的缺省值,这样可以使得同一交流系统在两款软件的潮流计算结果一致,为进一步进行电力系统动态仿真建立正确的基础。具体的交流电力系统关键输入数据的转换包括如下内容:
[0022] PSS/E母线数据包括每一母线的PSS/E母线电压等级、PSS/E母线名称和PSS/E母线类型等。
[0023] 将PSASP母线数据转换为PSS/E母线数据的具体操作如下:
[0024] 将母线的PSASP母线电压等级对应赋值于PSS/E母线电压等级,依此遍历每条母线;
[0025] 将母线的PSASP母线名称对应赋于PSS/E母线名称,依此遍历每条母线;
[0026] 若PSASP发电机数据中没有当前母线所对应的条目,则将该母线的PSS/E母线类型设为1,若PSASP发电机数据中存在当前母线所对应的条目,判断发电机类型是否为平衡机,若否,则将该母线的PSS/E母线类型设为2,若是,则将该母线的PSS/E母线类型设为3;依此遍历每条母线。
[0027] PSS/E负荷数据包括每一负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗有功分量和PSS/E恒阻抗无功分量等。
[0028] 将PSASP负荷数据转换为PSS/E负荷数据的具体操作为:根据以下公式计算负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗有功分量和PSS/E恒阻抗无功分量,依此遍历每个负荷;
[0029] PloadPSS/E=POPSASP×CpPSASP
[0030] QloadPSS/E=QOPSASP×CqPSASP
[0031] IPloadPSS/E=POPSASP×BpPSASP/VOPSASP
[0032] IQloadPSS/E=QOPSASP×BqPSASP/VOPSASP
[0033] YPloadPSS/E=POPSASP ×ApPSASP/(VOPSASP)2
[0034] YQloadPSS/E=QOPSASP×AqPSASP/(VOPSASP)2
[0035] 其中:PloadPSS/E、IPloadPSS/E、YPloadPSS/E分别为负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒阻抗有功分量;QloadPSS/E、IQloadPSS/E、YQloadPSS/E分别为负荷的PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗无功分量;ApPSASP、BpPSASP、CpPSASP分别为负荷的PSASP有功恒阻抗比例系数、PSASP有功恒电流比例系数、PSASP有功恒功率比例系数;AqPSASP、BqPSASP、CqPSASP分别为负荷的PSASP无功恒阻抗比例系数、PSASP无功恒电流比例系数、PSASP无功恒功率比例系数;POPSASP和QOPSASP分别为负荷的PSASP初始有功功率和PSASP初始无功功率,VOPSASP为负荷对应的PSASP母线初始电压幅值。
[0036] PSS/E并联电容电抗器对地支路数据包括每一并联电容电抗器对地支路(若干电容器并联后构成的对地支路、若干电抗器并联后构成的对地支路或若干电容器和若干电抗器并联后构成的对地支路)的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳等。
[0037] 将PSASP并联电容电抗器对地支路数据转换为PSS/E并联电容电抗器对地支路数据的具体操作为:根据以下公式计算并联电容电抗器对地支路的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳值,依此遍历每条并联电容电抗器对地支路;
[0038]
[0039]
[0040] 其中:GLPSS/E和BLPSS/E分别为并联电容电抗器对地支路的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳,RPSASP和XPSASP分别为并联电容电抗器对地支路的PSASP对地电阻和PSASP对地电抗。
[0041] PSS/E发电机数据包括每一发电机的PSS/E额定容量、PSS/E有功出力、PSS/E无功出力、PSS/E有功上限、PSS/E有功下限、PSS/E无功上限、PSS/E无功下限、PSS/E机端电压和PSS/E内电抗等。
[0042] 将PSASP发电机数据转换为PSS/E发电机数据的具体操作如下:
[0043] 将发电机的PSASP额定容量、PSASP有功出力、PSASP无功出力、PSASP有功上限、PSASP有功下限、PSASP无功上限、PSASP无功下限和PSASP机端电压分别对应赋值于PSS/E额定容量、PSS/E有功出力、PSS/E无功出力、PSS/E有功上限、PSS/E有功下限、PSS/E无功上限、PSS/E无功下限和PSS/E机端电压,依此遍历每台发电机;
[0044] 判断发电机的PSASP发电机类型是否为0,若是,则将该发电机的PSASP暂态电抗对应赋值于PSS/E内电抗,若否,则将该发电机的PSASP次暂态电抗对应赋值于PSS/E内电抗;依此遍历每台发电机。
[0045] PSS/E交流线路数据包括每一交流线路的PSS/E线路电阻、PSS/E线路电抗和PSS/E线路对地电纳等。
[0046] 将PSASP交流线路数据转换为PSS/E交流线路数据的具体操作如下:
[0047] 将交流线路的PSASP线路电阻和PSASP线路电抗分别对应赋值于PSS/E线路电阻和PSS/E线路电抗,依此遍历每条交流线路;
[0048] 根据以下公式计算交流线路的PSS/E线路对地电纳,依此遍历每条交流线路;
[0049] BPSS/E=BPSASP ×2
[0050] 其中:BPSASP和BPSS/E分别为交流线路的PSASP线路对地电纳和PSS/E线路对地电纳。
[0051] PSS/E双绕组变压器数据包括每一双绕组变压器的PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比等。
[0052] 将PSASP双绕组变压器数据转换为PSS/E双绕组变压器数据的具体操作如下:
[0053] 将双绕组变压器的PSASP激磁电导、PSASP激磁电纳、PSASP绕组电阻、PSASP绕组漏抗和PSASP变比分别对应赋值于PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比,依此遍历每台双绕组变压器。
[0054] PSS/E三绕组变压器数据包括每一三绕组变压器的PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗、PSS/E变比、绕组间PSS/E等效电阻和绕组间PSS/E等效电抗等。
[0055] 将PSASP三绕组变压器数据转换为PSS/E三绕组变压器数据的具体操作如下:
[0056] 将三绕组变压器的PSASP激磁电导、PSASP激磁电纳、PSASP绕组电阻、PSASP绕组漏抗和PSASP变比分别对应赋值于PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比,依此遍历每台三绕组变压器;
[0057] 根据以下公式计算三绕组变压器的绕组间PSS/E等效电阻和绕组间PSS/E等效电抗,依此遍历每台三绕组变压器;
[0058] W1-2RPSS/E=R1PSASP+R2PSASP
[0059] W1-2XPSS/E=X1PSASP+X2PSASP
[0060] W2-3RPSS/E=R2PSASP+R3PSASP
[0061] W2-3XPSS/E=X2PSASP+X3PSASP
[0062] W3-1RPSS/E=R3PSASP+R1PSASP
[0063] W3-1XPSS/E=X3PSASP+X1PSASP
[0064] 其中:W1-2RPSS/E和W1-2XPSS/E分别为三绕组变压器中第一绕组与第二绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,W2-3RPSS/E和W2-3XPSS/E分别为三绕组变压器中第二绕组与第三绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,W3-1RPSS/E和W3-1XPSS/E分别为三绕组变压器中第三绕组与第一绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,R1PSASP、R2PSASP和R3PSASP分别为三绕组变压器中第一绕组、第二绕组和第三绕组对应的PSASP等效电阻,X1PSASP、X2PSASP和X3PSASP分别为三绕组变压器中第一绕组、第二绕组和第三绕组对应的PSASP等效电抗。
[0065] 本发明的PSASP至PSS/E的交流潮流输入数据的转换方法,通过数据库操作的方式获取PSASP的交流系统潮流输入数据,并将大规模交流电力系统的PSASP潮流输入数据准确转换为PSS/E的潮流输入数据文件,通过文本方式写入PSS/E数据文件,便于数据的读取和操作,以满足实际工程的应用需要,使得大规模交流系统在PSASP和PSS/E中的所有交流电力系统元件参数完全对应,且仿真结果十分接近。

附图说明

[0066] 图1为本发明转换方法的步骤流程图。

具体实施方式

[0067] 为了更为具体地描述本发明,下面结合附图及具体实施方式对本发明的转换方法进行详细说明。
[0068] 如图1所示,一种PSASP至PSS/E的交流电力系统潮流输入数据的转换方法,包括如下步骤:
[0069] (1)获取PSASP潮流输入数据。
[0070] 根据电网运行方案从数据库中获取对应的PSASP潮流输入数据;
[0071] 通过Windows自带的“ODBC数据源管理器”连接与PSASP的交流系统潮流输入数据相关的数据库,具体包括以下三个数据库:基础元件信息数据库COMMDATA.dbf、电网运行方案数据库SCHEME.dbf、公用参数信息数据库COMMPAR.dbf。基础元件信息数据库中包含母线数据、负荷数据、并联电容电抗器对地支路数据、发电机数据、交流线路数据、双绕组变压器数据、三绕组变压器数据;电网运行方案数据库包含不同的电网运行方案;公用参数信息数据库包含发电机的暂态电抗和次暂态电抗以及负荷的特性比例参数。
[0072] 然后通过C++Builder软件中附带的SQL Explorer对这三个数据库查看和操作。本算例对应1种电网运行方式,该运行方式下的一大规模交流系统包含1431条母线,160台发电机,1077个负荷,255条并联电容电抗器对地支路,866条交流线路,217台双绕组变压器,755台三绕组变压器。
[0073] 本算例从PSASP的电网运行方案数据库中选择待转换的电网运行方案,并从基础元件信息数据库COMMDATA.dbf中读取与该电网运行方案对应的PSASP潮流输入数据。
[0074] (2)对数据进行检验修复。
[0075] 对PSASP潮流输入数据进行有效性检验,并对其中无效的PSASP潮流输入数据进行修复:
[0076] 对选中的电网运行方案对应的PSASP基础元件信息数据进行有效性检验,有效性检验是指检验同一名称的元件是否有不同编号的问题,若发现同一名称的元件有不同编号,则此类元件的编号属于无效信息,无法转换至PSS/E中,需将同一名称的元件的不同编号修改为统一编号。
[0077] (3)将数据从PSASP转换为PSS/E。
[0078] 创建空白的PSS/E潮流输入数据文本,PSS/E潮流输入数据文件的后缀名为“.raw”;将经检验修复后的PSASP潮流输入数据转换为PSS/E潮流输入数据并写入PSS/E潮流输入数据文本:
[0079] 1)将PSASP母线数据转换为PSS/E母线数据并写入PSS/E潮流输入数据文本;
[0080] PSS/E母线数据包括每一母线的PSS/E母线电压等级、PSS/E母线编号、PSS/E母线名称和PSS/E母线类型等。
[0081] 将PSASP母线数据转换为PSS/E母线数据的具体操作如下:
[0082] 将母线的PSASP母线电压等级对应赋值于PSS/E母线电压等级,依此遍历每条母线;
[0083] 若PSASP发电机数据中没有当前母线所对应的条目,则将该母线的PSS/E母线类型设为1,若PSASP发电机数据中存在当前母线所对应的条目,判断发电机类型是否为平衡机,若否,则将该母线的PSS/E母线类型设为2,若是,则将该母线的PSS/E母线类型设为3;依此遍历每条母线。
[0084] 将母线的PSS/E母线编号自定义为六位数以内的数字,依此遍历每条母线,原则是PSASP中不同母线名称的母线在PSS/E中要有不同的母线编号。
[0085] 将母线的PSASP母线名称对应赋于PSS/E母线名称,依此遍历每条母线。
[0086] 其余PSS/E母线参数均采用PSS/E程序操作帮助手册中的默认设值。
[0087] 2)将PSASP负荷数据转换为PSS/E负荷数据并写入PSS/E潮流输入数据文本且写在PSS/E母线数据之后;
[0088] PSS/E负荷数据包括每一负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗有功分量和PSS/E恒阻抗无功分量等。
[0089] 将PSASP负荷数据转换为PSS/E负荷数据的具体操作为:根据以下公式计算负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗有功分量和PSS/E恒阻抗无功分量,依此遍历每个负荷;
[0090] PloadPSS/E=POPSASP×CpPSASP
[0091] QloadPSS/E=QOPSASP×CqPSASP
[0092] IPloadPSS/E=POPSASP×BpPSASP/VOPSASP
[0093] IQloadPSS/E=QOPSASP×BqPSASP/VOPSASP
[0094] YPloadPSS/E=POPSASP×ApPSASP/(VOPSASP)2
[0095] YQloadPSS/E=QOPSASP×AqPSASP/(VOPSASP)2
[0096] 其中:PloadPSS/E、IPloadPSS/E、YPloadPSS/E分别为负荷的PSS/E恒功率有功分量、PSS/E恒电流有功分量、PSS/E恒阻抗有功分量;QloadPSS/E、IQloadPSS/E、YQloadPSS/E分别为负荷的PSS/E恒功率无功分量、PSS/E恒电流无功分量、PSS/E恒阻抗无功分量;ApPSASP、BpPSASP、CpPSASP分别为负荷的PSASP有功恒阻抗比例系数、PSASP有功恒电流比例系数、PSASP有功恒功率比例系数;AqPSASP、BqPSASP、CqPSASP分别为负荷的PSASP无功恒阻抗比例系数、PSASP无功恒电流比例系数、PSASP无功恒功率比例系数;POPSASP和QOPSASP分别为负荷的PSASP初始有功功率和PSASP初始无功功率,VOPSASP为负荷对应的PSASP母线初始电压幅值。
[0097] 其余PSS/E负荷参数均采用PSS/E程序操作帮助手册中的默认设值。
[0098] 3)将PSASP并联电容电抗器对地支路数据转换为PSS/E并联电容电抗器对地支路数据并写入PSS/E潮流输入数据文本且写在PSS/E负荷数据之后;
[0099] PSS/E并联电容电抗器对地支路数据包括每一并联电容电抗器对地支路的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳等。
[0100] 将PSASP并联电容电抗器对地支路数据转换为PSS/E并联电容电抗器对地支路数据的具体操作为:根据以下公式计算并联电容电抗器对地支路的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳值,依此遍历每条并联电容电抗器对地支路;
[0101]
[0102]
[0103] 其中:GLPSS/E和BLPSS/E分别为并联电容电抗器对地支路的PSS/E对地电导和PSS/E对地电纳,RPSASP和XPSASP分别为并联电容电抗器对地支路的PSASP对地电阻和PSASP对地电抗。
[0104] 其余PSS/E对地支路参数均采用PSS/E程序操作帮助手册中的默认设值。
[0105] 4)将PSASP发电机数据转换为PSS/E发电机数据并写入PSS/E潮流输入数据文本且写在PSS/E并联电容电抗器对地支路数据之后;
[0106] PSS/E发电机数据包括每一发电机的PSS/E额定容量、PSS/E有功出力、PSS/E无功出力、PSS/E有功上限、PSS/E有功下限、PSS/E无功上限、PSS/E无功下限、PSS/E机端电压和PSS/E内电抗等。
[0107] 将PSASP发电机数据转换为PSS/E发电机数据的具体操作如下:
[0108] 将发电机的PSASP额定容量、PSASP有功出力、PSASP无功出力、PSASP有功上限、PSASP有功下限、PSASP无功上限、PSASP无功下限和PSASP机端电压分别对应赋值于PSS/E额定容量、PSS/E有功出力、PSS/E无功出力、PSS/E有功上限、PSS/E有功下限、PSS/E无功上限、PSS/E无功下限和PSS/E机端电压,依此遍历每台发电机;
[0109] 判断发电机的PSASP发电机类型是否为0,若是,则将该发电机的PSASP暂态电抗对应赋值于PSS/E内电抗,若否,则将该发电机的PSASP次暂态电抗对应赋值于PSS/E内电抗;依此遍历每台发电机。
[0110] 其余PSS/E发电机参数均采用PSS/E程序操作帮助手册中的默认设值。
[0111] 5)将PSASP交流线路数据转换为PSS/E交流线路数据并写入PSS/E潮流输入数据文本且写在PSS/E发电机数据之后;
[0112] PSS/E交流线路数据包括每一交流线路的PSS/E线路电阻、PSS/E线路电抗和PSS/E线路对地电纳等。
[0113] 将PSASP交流线路数据转换为PSS/E交流线路数据的具体操作如下:
[0114] 将交流线路的PSASP线路电阻和PSASP线路电抗分别对应赋值于PSS/E线路电阻和PSS/E线路电抗,依此遍历每条交流线路;
[0115] 根据以下公式计算交流线路的PSS/E线路对地电纳,依此遍历每条交流线路;
[0116] BPSS/E=BPSASP×2
[0117] 其中:BPSASP和BPSS/E分别为交流线路的PSASP线路对地电纳和PSS/E线路对地电纳。
[0118] 其余PSS/E交流线路参数均采用PSS/E程序操作帮助手册中的默认设值。
[0119] 6)将PSASP双绕组变压器数据转换为PSS/E双绕组变压器数据并写入PSS/E潮流输入数据文本且写在PSS/E交流线路数据之后;
[0120] PSS/E双绕组变压器数据包括每一双绕组变压器的PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比等。
[0121] 将PSASP双绕组变压器数据转换为PSS/E双绕组变压器数据的具体操作如下:
[0122] 将双绕组变压器的PSASP激磁电导、PSASP激磁电纳、PSASP绕组电阻、PSASP绕组漏抗和PSASP变比分别对应赋值于PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比,依此遍历每台双绕组变压器;
[0123] 其余PSS/E双绕组变压器参数均采用PSS/E程序操作帮助手册中的默认设值。
[0124] 7)将PSASP三绕组变压器数据转换为PSS/E三绕组变压器数据并写入PSS/E潮流输入数据文本且写在PSS/E双绕组变压器数据之后。
[0125] PSS/E三绕组变压器数据包括每一三绕组变压器的PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗、PSS/E变比、绕组间PSS/E等效电阻和绕组间PSS/E等效电抗等。
[0126] 将PSASP三绕组变压器数据转换为PSS/E三绕组变压器数据的具体操作如下:
[0127] 将三绕组变压器的PSASP激磁电导、PSASP激磁电纳、PSASP绕组电阻、PSASP绕组漏抗和PSASP变比分别对应赋值于PSS/E激磁电导、PSS/E激磁电纳、PSS/E绕组电阻、PSS/E绕组漏抗和PSS/E变比,依此遍历每台三绕组变压器;
[0128] 根据以下公式计算三绕组变压器的绕组间PSS/E等效电阻和绕组间PSS/E等效电抗,依此遍历每台三绕组变压器;
[0129] W1-2RPSS/E=R1PSASP+R2PSASP
[0130] W1-2XPSS/E=X1PSASP+X2PSASP
[0131] W2-3RPSS/E=R2PSASP+R3PSASP
[0132] W2-3XPSS/E=X2PSASP+X3PSASP
[0133] W3-1RPSS/E=R3PSASP+R1PSASP
[0134] W3-1XPSS/E=X3PSASP+X1PSASP
[0135] 其中:W1-2RPSS/E和W1-2XPSS/E分别为三绕组变压器中第一绕组与第二绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,W2-3RPSS/E和W2-3XPSS/E分别为三绕组变压器中第二绕组与第三绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,W3-1RPSS/E和W3-1XPSS/E分别为三绕组变压器中第三绕组与第一绕组之间的PSS/E等效电阻和PSS/E等效电抗,R1PSASP、R2PSASP和R3PSASP分别为三绕组变压器中第一绕组、第二绕组和第三绕组对应的PSASP等效电阻,X1PSASP、X2PSASP和X3PSASP分别为三绕组变压器中第一绕组、第二绕组和第三绕组对应的PSASP等效电抗。
[0136] 其余PSS/E三绕组变压器参数均采用PSS/E程序操作帮助手册中的默认设值。
[0137] 至此,本算例所有的PSASP交流系统潮流输入数据已经写入PSS/E潮流输入数据文件中,保存该“test.raw”文件,然后可以使用PSS/E 32版仿真软件读入该文件进行潮流计算,进而可以和PSASP的潮流仿真计算结果进行分析对比。
[0138] 在该算例的仿真计算中,PSASP程序采用了PQ分解法,PSS/E程序采用了固定坡度解耦牛顿法,潮流对比结果如表1和表2所示,本实施方式只比较部分525kV等级的母线潮流计算结果。计算误差时,以PSASP潮流计算结果为标准值。
[0139] 表1为PSASP和PSS/E的潮流计算结果,可见PSASP和PSS/E的全网有功出力、全网无功出力、全网有功负荷、全网无功负荷误差很小。
[0140] 表2为本算例潮流计算结果中部分500kV母线的母线电压幅值和母线相角对比,并按照母线电压幅值相对偏差的绝对值由大到小排序,可以看出:两款软件潮流计算出的电压幅值和电压相角结果十分接近。
[0141] 表1
[0142]比较项目 PSASP计算结果 PSS/E计算结果 误差百分比(%)
全网有功出力(MW) 47198.132 47197.7 -0.0009%
全网无功出力(Mvar) 18788.113 19129.3 1.82%
全网有功负荷(MW) 46709.894 46606.3 -0.22%
全网无功负荷(Mvar) 20181.207 19926.6 -1.26%
[0143] 表2
[0144]
[0145] 以上仿真结果的微小误差主要是两款软件采用不同内置潮流计算方法所导致,通过对比PSASP和PSS/E中的潮流输入数据,发现两款软件中本算例的母线,发电机,负荷,并联电容电抗器对地支路,交流线路,双绕组变压器,三绕组变压器数量完全一致,参数一一对应,潮流结果十分接近,可以满足工程应用。