基于PSASP的電力系統潮流計算分析

楊 明，朱雪雄，李文進，于蘭芝，趙 楠（湖南水利水電職業技術學院，湖南長沙，410131）

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基于PSASP的電力系統潮流計算分析

楊 明，朱雪雄，李文進，于蘭芝，趙 楠
（湖南水利水電職業技術學院，湖南長沙，410131）

摘要：PSASP軟件的應用，實現了電力系統的各種分析運算，本文闡述了基于PSASP對《電力系統分析》課程中潮流計算分析的基本內容，并詳細說明如何運用PSASP進行電力系統潮流計算。讓學生做到理論聯系實際，提高課程的教學效果，符合高職教育需求。

關鍵詞：電力系統分析；PSASP；潮流計算

0　引言

電力系統分析課程是電氣工程及其自動化專業的一門重要專業課程，本課程的主要內容是闡述了電力系統的基本概念、基本理論和計算方法，學生掌握的關于電力系統的這些基本知識在未來的就業中發揮著重要作用。這門課程在教學的過程中涉及的計算及概念較多，而且教學時間有限，學習難度很大，導致學生無法順利的掌握這些知識，因此為了提高該課程的教學，使學生能將學到的知識應用到實踐中，提出了將電力系統綜合程序引入到該課程中。

1　PSASP概述

電力系統綜合程序是中國電力科學研究院開發的一套功能強大的電力系統分析程序，目前在我國電力行業中得到了廣泛的應用，主要適用于電力系統的計算分析，具有運行穩定、計算結果準確、使用方便、界面友好等優點。PSASP以Windows系統為技術支撐，為用戶提供了目錄、索引兩種幫助形式，這樣用戶可以方便的獲得電子文件形式的直接幫助，PSASP還涵有電力系統潮流計算、短路電流計算、暫態穩定等十幾種計算模塊，方便用戶進行穩態、暫態、線性、非線性等各種電力系統的計算；PSASP的界面人性化，簡潔、明了，這樣學生只需要在很短的時間內就能掌握使用方法，不僅如此PSASP還具有靈活而強大的結果分析功能，對于電力系統分析的結果能夠以報表和曲線的形式輸出，能在系統單線圖和地理位置接線圖上標注計算結果，與Excel、AutoCAD、Matlab等常用軟件有方便的接口。

2　電力網潮流計算

潮流計算是電力系統分析中的一項最基本的分析計算，其計算的基本的流程為只要用戶輸入相關的電網結構、參數和發電機、負荷等元件的運行條件，系統將自動生成電力系統各部門正常狀態下的運行參數，這樣一旦發現某一參數出現故障就可及時發現，主要適用于檢查網絡結構在技術上是否合理和電網中功率和各元件的運行狀況。

本文基于呂梁地區進行電網建模。首先收集了呂梁地區電網大部分元件的物理參數，并通過查找和補充，準備了完備的電氣設備物理參數，然后根據PSASP用戶手冊建立呂梁地區電網的設備參數數據庫，建立如圖1所示電力系統模型，包含4臺發電機、7回交流線路、6個負荷。

運用PSASP7.0軟件進行潮流計算時，潮流作業名定義為1，方案名為無控制，數據組為BASIC，方案說明為常規潮流計算，根據此方案，采用功率平衡牛頓法進行潮流計算，得到的潮流結果如圖2所示。

由于數據中仍存在問題所以潮流收斂到不合理的解（電壓過高或過低），則需要進行潮流分析，潮流結果分析主要是對電壓的調整。從圖中可看到，該潮流結果中Bus*1的電壓為0.93，電壓過低，不在0.95～1.15pu范圍內，不滿足要求。因此需要對電壓進行調整。

圖1　電力系統圖

圖2　潮流計算結果圖（電壓越線）

圖3　潮流計算結果圖（電壓合理）

電壓偏移超過允許范圍時，電壓調整的措施有：

（1）電壓中樞點調壓

檢查各母線的數據，修改母線電壓上下限在規程規定之內。

（2）利用變壓器分接頭調壓

三繞組變壓器有8個分接頭，最大抽頭電壓時抽頭位置為1，越限母線電壓偏小則將抽頭位置調大，即將實際抽頭電壓調

小。母線B31、B41所在變壓器的高壓側的抽頭原始位置是“4”，中壓側的位置是“1”，將高壓側的“4”調大到“5”，而中壓側位置不變，然后點“阻抗計算”改變其變比保存數據。

（3）改變電力網的無功功率分布調壓

將有一定功率儲備的發電廠和有一定無功功率電源的變電所母線選作PV節點，或者減小負荷無功輸出。

調整結果是所有母線電壓均在允許變化范圍內。調整后的潮流結果及電壓如下圖所示：

根據潮流計算結果可以看出，該網處于正常運行方式時，在目前負荷水平下，各處潮流分布都比較合理。發電功率與負荷需求達到供需平衡。在目前負荷水平下，各處母線電壓在0.95～1.15pu范圍內，即滿足要求。

3　結束語

通過以上的研究我們可以發現，針對電力系統課程的教學特點，將PSASP仿真軟件引入到教學環節中可以方便快捷的進行潮流結算，獲取各節點的電壓以及各支路功率的損耗情況，這樣就可以在較短的時間內分析出電流及功率的分布情況，一旦系統電壓出現越線也可以及時的發現，減少損失，有利于學生電網潮流的運行過程，減少計算的工作量，大幅度的提高課堂教學效率，使學生能夠將學到的理論知識應用到實踐中，特別是對于那些電力基礎較差的學生，PSASP仿真軟件的應用能夠使他們掌握電力系統的概念和計算方法，提高計算的速度和準確性，幫助更大。隨著大容量遠距離輸電和大電網互聯的發展，PSASP軟件的電網潮流分析計算的應用日益顯示出其在電力系統規劃、運行、控制，分析等方面的重要作用。且它的投入在電力系統分析課程的中也有很好的教學效果。

參考文獻

[1] 何仰贊. 電力系統分析[M] . 武漢：華中理工大學出版社.

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[3] 王錫凡. 現代電力系統分析[M].北京：科學出版社.

[4] 張偉，郭偉.基于PSASP的電力系統潮流計算研究[J].中國現代教育裝備，2010年第七期.

Based on the calculation of power flow PSASP

Yang Ming，Zhu Xuexiong，Li Wenjin，Yu Lanzhi，Zhao Nan
（Hunan Vocational College of Water Resources and Hydropower，Changsha Nanjing，410131）

Abstract：PSASP software applications， to achieve a variety of computing power system analysis，this paper describes the PSASP based on the "Power System Analysis" course flow calculation basic content analysis，and a detailed description of how to use PSASP electric power flow calculation. So that students do theory with practice，improve teaching effectiveness courses，vocational education in line with demand.

Keywords：power system analysis;PSASP;power flow calculation

教育教學改革研究項目：本文系湖南省職業院校教育教學改革研究項目（項目編號：ZJC2012040）的研究成果。