PSCAD模型自动生成技术课件.ppt

1、PSCAD模型自动生成技术模型自动生成技术武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院乐乐 健健2012.06 PSCAD模型自动生成技术第 2 页主要内容主要内容l 一、一、PSCAD模型自动生成的目的模型自动生成的目的l 二、二、PSCAD模型自动生成方案模型自动生成方案l 三、三、PSCAD模型自动生成技术模型自动生成技术l 四、应用实例四、应用实例PSCAD模型自动生成技术第 3 页一、一、PSCAD模型自动生成目的模型自动生成目的大型电力系统相关的仿真计算存在如下问题：大型电力系统相关的仿真计算存在如下问题：1）模型规模大；参数众多）模型规模大；参数众多易出错、工作量大；易出错、工作量大

2、；2）网络运行情况变化）网络运行情况变化需要仿真程序变化；需要仿真程序变化；3）运行人员往往关注结果）运行人员往往关注结果需要较高需要较高PSCAD技能。技能。自动生成仿真计算模型：自动生成仿真计算模型：1）模型准确；建立速度大大提高；）模型准确；建立速度大大提高；2）能自动随网络运行情况变化；提高模型生命力；）能自动随网络运行情况变化；提高模型生命力；3）屏蔽建模细节，让运行人员集中于结果分析。）屏蔽建模细节，让运行人员集中于结果分析。PSCAD模型自动生成技术第 4 页二、模型自动生成方案二、模型自动生成方案PSCAD仿真过程分析：仿真过程分析：PSCAD部分部分图形化输入界面图形化输入界

3、面解析工具解析工具.psc文件文件包含了拓扑结构包含了拓扑结构和元件参数信息和元件参数信息转换工具转换工具EMTDC部分部分Fortran代码代码编译器等编译器等进行仿真计算进行仿真计算方案方案1：直接编写：直接编写.psc文件文件方案方案2：直接编写：直接编写Fortran代码代码PSCAD模型自动生成技术第 5 页l 方案方案1：可直接得到仿真计算的图形化模型，跳可直接得到仿真计算的图形化模型，跳过复杂的模型生成环节；完全满足自动生成仿过复杂的模型生成环节；完全满足自动生成仿真计算模型的要求。但没有相应的生成方法介真计算模型的要求。但没有相应的生成方法介绍和图形化建模的接口函数，是否能实现

4、存在绍和图形化建模的接口函数，是否能实现存在问题。问题。l 方案方案2：利用利用EMTDC提供的提供的script和和Fortran语语言自动生成源代码，实现可能性较高。但无图言自动生成源代码，实现可能性较高。但无图形化模型，调整模型不方便，技术要求较高。形化模型，调整模型不方便，技术要求较高。最终采用方案最终采用方案1进行研究进行研究方案比较方案比较PSCAD模型自动生成技术第 6 页PSCAD V4的的.psc文件内容文件内容PSCAD模型自动生成技术第 7 页PSCAD X4的的.pscx文件内容文件内容PSCAD模型自动生成技术第 8 页三、模型自动生成技术三、模型自动生成技术该文件可

5、用常用文本编辑器打开编辑该文件可用常用文本编辑器打开编辑PSC文件结构文件结构PSCAD模型自动生成技术第 9 页起止标志起止标志起止标志起止标志关键字关键字关键字关键字3.1 设置部分设置部分PSCAD模型自动生成技术第 10 页PSCAD模型自动生成技术第 11 页PSCAD模型自动生成技术第 12 页32168PSCAD模型自动生成技术第 13 页248161PSCAD模型自动生成技术第 14 页124PSCAD模型自动生成技术第 15 页124PSCAD模型自动生成技术第 16 页PSCAD模型自动生成技术第 17 页PSCAD模型自动生成技术第 18 页PSCAD模型自动生成技术第

6、19 页3.2 定义部分定义部分定义部分为定义部分为PSC文件的核心，由多个文件的核心，由多个Module并行组成，并行组成，有两类有两类Module，一个是，一个是main；其它的是用户自定义；其它的是用户自定义的的Page Module。Module的的典型结构典型结构Module(“module_01)Desc“模块模块1Nodes=Graphics=Page()元件元件1；元件元件2；元件元件n；模块名，主模块名模块名，主模块名必为必为Main模块外部引脚定义模块外部引脚定义主模块为空主模块为空模块显示的图形模块显示的图形模块内的元件；模块内的元件；可包括普通元件和可包括普通元件和Pa

7、ge ModulePSCAD模型自动生成技术第 20 页Nodes=Electrical(HL1002a,-198,-54)Electrical(HL1002b,-126,-54)Electrical(HL1002c,-54,-54)Electrical(HL1001a,54,-54)Electrical(HL1001b,126,-54)Electrical(HL1001c,198,-54)引脚类型，此为电气引脚引脚类型，此为电气引脚引脚名称，也是变量名引脚名称，也是变量名横纵轴坐标横纵轴坐标模块外部引脚定义模块外部引脚定义PSCAD模型自动生成技术第 21 页Graphics=Font(,L

8、arge)Text(0,10,“XX热电厂热电厂)Rectangle(-270,-36,270,36)Line(-198,-54,-198,-36)Line(-126,-54,-126,-36)Line(-54,-54,-54,-36)Text(-210,-22,XX线线10A)Text(-138,-22,XX线线10B)Text(-66,-22,XX线线10C)Line(54,-54,54,-36)Line(126,-54,126,-36)Line(198,-54,198,-36)Text(42,-22,XX线线10A)Text(114,-22,XX线线10B)Text(186,-22,XX

9、线线10C)模块图形定义模块图形定义PSCAD模型自动生成技术第 22 页Page(D/A1,Landscape,16,512,344,100)0.xnode(54,90,2,39446520,-1)Name=HL1002a 0.xnode(54,126,2,35512080,-1)Name=HL1002b 0.xnode(54,162,2,35512584,-1)Name=HL1002c 0.annotation(234,72,0,36572240,-1)AL1=110A相相 AL2=模块内部页面设置模块内部页面设置模块内部定义模块内部定义PSCAD模型自动生成技术第 23 页.HL110t

10、ran(2862,1098,3,35560568,-1)Page Module名称名称在调用页面内位置在调用页面内位置元件的方向元件的方向 元件的编号元件的编号出现在调用页面内出现在调用页面内元件调用元件调用Page ModulePSCAD模型自动生成技术第 24 页-Wire-2142,1332,0,36276920,-1)P1=0,0 P2=18,0 0.capacitor(126,1242,3,39933648,-1)C=76.39uF 画线画线参数参数电容电容参数参数元件调用元件调用Component(1)PSCAD模型自动生成技术第 25 页0.xfmr-3p2w(162,522,1

11、,35519016,-1)Name=T_1 Tmva=50MVA f=50.0Hz YD1=1 YD2=1 Lead=1 Xl=0.1p.u.Ideal=0 NLL=0.0p.u.CuL=0.0p.u.Tap=0 View=0 Dtls=0 V1=110.0kV V2=10.5kV Sat=1 三相双三相双绕组变绕组变压器压器元件调用元件调用Component(2)PSCAD模型自动生成技术第 26 页其它任何类型的元件都可利用相应方法其它任何类型的元件都可利用相应方法 生成；生成；l 元件间的连接问题尚未完全解决；元件间的连接问题尚未完全解决；l 本方法已申请国家发明专利本方法已申请国家发明

12、专利 201010251518.4补充说明补充说明PSCAD模型自动生成技术第 27 页4.应用实例应用实例网络规模：网络规模：220kV变电站变电站1座；座；110kV变电站变电站6座；地区热电座；地区热电厂厂1个；个；35kV出线出线20条；条；10kV出线超过出线超过150条；负荷众多。条；负荷众多。目标：目标：某配电系统电能质量评估及治理效果分析某配电系统电能质量评估及治理效果分析需求：需求：自动根据当前网络拓扑结构、元件参数、运行参数自动根据当前网络拓扑结构、元件参数、运行参数来来自动生成自动生成PSCAD仿真计算模型仿真计算模型。结合电能质量监测数据，。结合电能质量监测数据，进行模

13、型校验；分析评估网络电能质量状况。进行模型校验；分析评估网络电能质量状况。PSCAD模型自动生成技术第 28 页系统方案系统方案PSCAD模型自动生成技术第 29 页生成全网络仿真模型生成全网络仿真模型PSCAD模型自动生成技术第 30 页全网模型全网模型PSCAD模型自动生成技术第 31 页生成生成10kV馈线仿真模型馈线仿真模型PSCAD模型自动生成技术第 32 页10kV馈线模型馈线模型PSCAD模型自动生成技术第 33 页实测数据实测数据仿真结果仿真结果利用实时监测数据校验模型利用实时监测数据校验模型PSCAD模型自动生成技术第 34 页该故障下沿线各开关站母线电压统计该故障下沿线各开

14、关站母线电压统计母线名称母线名称A相电压有效值相电压有效值(kV)跌落幅度跌落幅度(%)XX站站/二段母线二段母线2.86756.56%XX站站/路灯路灯1负荷负荷2.62860.19%XX站站/路灯路灯2负荷负荷2.62960.19%XX站站/XX负荷负荷2.62960.19%XX站站/XX负荷负荷2.63160.14%XX站站/二段母线二段母线2.48362.38%XX站站/XX负荷负荷2.11767.92%XX站站/XX负荷负荷2.33164.68%XX站站/XX负荷负荷2.33464.67%XX站站/XX1负荷负荷2.32864.73%利用校验后模型评估电能质量利用校验后模型评估电能质量PSCAD模型自动生成技术第 35 页故障影响区域分析故障影响区域分析PSCAD模型自动生成技术第 36 页谢谢！谢谢！