-
实
验
简
介
一．仿真软件简介
“
电力世界仿真器
< br>”
(Power World
Simulator)
。
Power World Simul
ator
是一个
优秀的软件包，能够处理任何规模的电力系统，
在大学、公司、政府管理人员、
电力市场人员等中被广泛使用。
本书的
CD
在该软件平台上集成了计算例题、
< br>问
题和课程设计，对学生学习及理解概念和方法很有帮助。
可视化电网是最新的研究成果，也是今后电力系统潮流计算、研究的方向。
其中关于潮流管理、网络控制、电力市场环境下的线路阻塞、三维网络图、市场
< br>力等问题都是很新的。
良好的人机交互界面，使用者可依托
Power World
Simulator
，在该软件的基
础上进行方便的修改，
或者按照自己的设计要求，
搭建实际的电力网络进行仿真。
具有一定的实用性。
二．软件使用说明
两种模式：运行模式（
Run
Mode
）
、编辑模式（
Edit
Mode
）
以两母线电力系统（
Two
Bus
Power System
）为例，介绍
“
电力世界仿真器
”
的使用：
菜单栏：文件、仿真、例题信息、选项
/
工
具、最优潮流
、窗口、帮助
“文件”
：新建、打开、保存、关闭、打印等
“仿真”
：运行、暂停、重新开始、恢复还原、牛顿单步潮流算
法、极坐
标牛顿
-
拉弗逊潮流算法、高
斯
-
塞德尔潮流算法等
“例题信息”
：例题简介、发电机信息、母线（节点）信息、线路
/
变压器
信息、负荷信息、导纳矩阵等
“选项
/
工具”
：
算法
/
环境
---
潮流算法
（迭代收敛误差、
最大迭代次数、
功
率基准、缺省潮流算法等）
、短路分析
工具栏：略
Message
log
：信息日志，记录运行过程中的状态数据
例
1-1
两节点电力系统的潮流仿真
1
）打开例
1-1
：
F
ile
—
Open Case
—
Example1-1
—
Two Bus
Power System
2
）分析例
1-1
：
a
．单电源辐射型网络，网络元件（发电机、负荷、线路、断路器）
< br>，网络节点
（母线）
，额定电压，负荷率饼状图
b
．元件参数：指向相应元件点右键
---Information
Dialogue
．各元件参数如下：
发电机：
Bus
Number
、
Bus Name
、<
/p>
ID
、
Status
Power and V
oltage
Control
；
Input-
Output
；
Fault Parameter
母线：
Bus
Number
、
Bus Name
、<
/p>
V
oltage
（
p.u.
）
、
V
oltage
（
kv
）
、
Angle
（
deg<
/p>
）
、
Status
、
Device
Info
（
Load
Information
、
Generator
Information
、
Shunt
Admittance
）
线路（变压器）
：
From Bus
---To Bus
、
Nominal kv
< br>、
Circuit
、
Parameter
（
R
、
X
、
B
、
C
）
；
Lim
it A/B/C
；
Status
；<
/p>
Flows
：
Line flow
at Bus
（
Bus
A
）
、
Line flow at
Bus
（
Bus
B
）
负荷率饼状图：
From Bus---To Bus
、
Circuit
、
M
VA Rating
负荷：
Bus
Number
、
Bus Name
、<
/p>
ID
、
Status
Load
Information
：
Base Load
Model
（
Constant
Power
、
Constant
Current
、
Constant
Impedance
）
；
Current
Load
（
MW
V
alue
、
Mvar
V
alue
、
Load
Multiplier
、
Bus
V
oltage
Magnitude
）
3
）运行例
1-1
：
a
．
Play
（开
始迭代）
---Pause
，观察仿真结果
b
．更改元件的参数，如负荷大小、线路阻抗等，重新进
行仿真
4
）结果分析
a
．观察仿真结果，如各节点电压、负荷率、功率分布、功率损耗等
< br>
b
．记录各相关元件的参数，采用手算潮流的方法分析
计算，并与仿真结果进行
对比。
c<
/p>
．更改元件的参数，如负荷大小、线路阻抗等，重新进行仿真，并观察仿真结
果，如各节点电压、负荷率、功率分布、功率损耗等。
实验一：简单电力系统的潮流仿真分析
一．实验目的
1
．熟悉
“
电力世界仿真器
”
(Power World
Simulator)
的运行环境
2
．结合具体的算例，运行并分析简单电力系统的潮流仿真
二．实验内容及分析
1
．两节点电力系统的潮流仿真
1
）打开例
1-1
：
File
—
Open Case
—
Example1-1
—
Two Bus Power System
2
）分
析例
1-1
：
a
．单电源辐射型网络，网络元件（发电机、负荷、线路、断路器）
< br>
，网络节点
（母线）
，额定电
压，负荷率饼状图
b
．元件参数：指
向相应元件点右键
---Information Dialogue
发电机，母线，线路（变压器）
，负荷率饼状图，负荷
3
）运行例
1-1
：
a
．
Play
（运行
/
< br>开始迭代）
---Pause
（暂停）
< br>，观察仿真结果；
b
．更改元
件的参数，如负荷大小、线路阻抗等，重新进行仿真。
4
）结果分析
a
．观察仿真结果，如各节点电压、负荷率、功率分布、功率损耗等；
b
．记录各相关元件的参数，采用手算潮流的方法分
析计算，并与仿真结果进行
对比；
c
．更改元件的参数，如负荷大小、线路阻抗等，重新进行仿真，并观察仿真结
果，如各节点电压、负荷率、功率分布、功率损耗等。
3
．有载调压变压器的调节特性仿真
1
）打开例
3-12
< br>：
File
—
Open
Case
—
Example3-12
2
）分析例
3-12
：
发电机，母线，变压器，负荷等元件参数
3
）运行例
3-12
：
a
．
Play
（运行
/
开始迭代）
-
--Pause
（暂停）
，观察各节点电压运行仿真结果；
b
．
LTC
Control
Status=Manual
（手动调节）
，改变变压器的变比，观察各节点电
压运
行仿真结果；
c
．
LTC
Control
Status=Auto
（自动调节）
，改变负荷功率，观察变压器的变比及
发电机
输出功率、各节点电压变化情况。
4
）结果分析
a
．观察并验证
k=1.000
时的
节点
B
的电压仿真结果；
b
．当手动调节时，说明各节点电压的变化规律；
c
．当自动调节时，随着负荷的变化，说明整个系统的无功
-
电压关系。
实验二：复杂电力系统的潮流仿真分析
一．实验目的
1.
< br>熟悉电力系统计算机潮流计算的方法
2.
结合具体的算例，运行并分析复杂电力系统的潮流仿真
二．实验内容及分析
例
6-10
五节点电力系统的潮流仿真
1
．打开例
6-10
：
File
—
Open
Case
—
Example6-10
2
．分析例
6-10
：
1
）
．五节点电力系统，首
先确定这五个节点的类型，及各个节点的已知量、待求
量。
Case Information---
Buses/Lines and Transformers
（节点
1
：平衡节点；节点
3
：
PV
节点；节点
2
，
4
，
5
：<
/p>
PQ
节点）
2
）
．记录线路
2-4
< br>，
2-5
，
4-5
及变压器
1-5
，
3-4<
/p>
的电阻、电抗、导纳数据；通过
菜单查看此五节点电力系统的节点
导纳矩阵：
Case
Information---
YBus
。可通过
计算做一对比。
<
/p>
3
）
．
查
看
迭
代
收
敛
条
件
：
Options/Tools---Solution/Environment---Power
Flow
Solution
3
．运行例
6-10
：