PSW软件学习入门.docx

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PSW软件学习入门

PowerWorldSimulator软件功能介绍

可视化技术是20世纪90年代初期随着计算机发展而产生的一门新技术。

他利用计算机图像学和图形处理技术，将数据产生成图形或图像在屏幕上显示，反应客观世界的本机和内在联系[4]。

近几年来，可视化技术在各个领域的应用取得了巨大的成功。

而在可视化电力系统研究中我国还处于初步阶段。

PowerWorld可视化软件包是一个对电力系统进行潮流计算的软件包。

它可以将大量的数据进行分析，直观形象的以图形显示出来，使用户能够很清楚地了解电力系统的实际运行情况。

3.1软件概述

PowerWorld是美国伊利诺斯大学开发的电力系统可视化仿真软件包。

其设计界面友好，并有高度的交互性。

该仿真软件能够进行专业的工程分析。

而且由于其可交互性和可绘图性，它也可以用于向非专业用户解释电力系统的运行操作。

该仿真器是一个集成的产品，其核心是一个全面、强大的潮流计算程序。

它能够有效地计算高达10,0000个节点的电力网络，因此当它作为一个独立的潮流分析软件包时，非常实用。

与其它商业潮流计算软件包不同，该软件可以让用户通过生动详细的全景图来观察电力系统。

此外，系统模型可以通过使用仿真软件的图形编辑工具很容易地进行修改，用户只需轻轻点击几下鼠标就可以在检修期间切换线路、增加新的线路或发电机、确定新的交易容量。

仿真器广泛地使用了图形和动画功能，大大地增强了用户对系统特性、问题和约束的理解，以便于用户对系统进行维护。

它基本的工具包就包含了经济调度、区域功率经济分配分析、功率传输分配因子计算（PTDF）、短路分析以及事故分析等功能的工具[1]。

3.2软件特点

3.2.1系统信息的直观显示

PowerWorld采用强有力的可视化技术直观的讲述了电力系统的基本概念。

GUI是图形用户界面的简称，而单线图是其重要组成部分，为用户提供潮流分布等数据。

在单线图中，分别用不同颜色的图元来表示电力系统中不同的元件。

例如母线、发电机、输电线、并联电容器、变压器等。

图元旁边的数字标注了运行值。

PowerWorld运用可视化技术，形象的描述了电力系统的运行情况：

输电线上的饼图表示线路的负荷情况，用线路负荷占额定容量的百分比表示；发电机图元中转子的位置表示发电机母线电压的相角；断路器的开关状态用不同颜色表示，红色表示断路器闭合，绿色表示断路器断开；采用动画技术表示电力系统的潮流情况，在仿真运行过程中可以看见连续的图形在输电线、发电机、变压器上流动。

3.2.2方便的交互式操作

用户可以随时中断或重新开始仿真。

由于该软件的快速性和高效性，用户可以随时改变系统图元的状态和参数，改变后的潮流参数很快就会显示出来。

3.2.3模拟系统故障

PowerWorld可以模拟系统故障。

故障发生时间和元件都是随机的。

而故障发生的频率用户可通过菜单进行自行设置：

never—不发生故障；occasionally—偶尔发生；often—经常发生。

3.3举例介绍软件功能及操作

3.3.1创建一个新实例

首先，双击PowerWorld仿真器图标启动仿真器

。

现在开始创建一个新实例，在左上角图标上选择

再选择新建实例，出现一个白色背景屏幕。

这就是用来创建PowerWorld单线图的。

1插入母线

从绘图功能区中的插入对象选择网络>节点。

在单线图背景的想插入新母线的位置点击鼠标左键，将打开母线选项对话框，该对话框用来定义母线的名称、方向、形状、大小、宽度、区域、地区和母线的额定电压以及负荷和连接到母线的并联投切装置。

对话框如图3-1所示。

图3-1插入母线对话框

接着，将基准电压改为345KV，在节点信息中选择平衡节点，以确保需要。

在显示方向中选择方向为下。

在节点选项对话框中完成创建后，点击确定并且关闭对话框。

图3-2节点选项操作对话框

②插入发电机

1）在绘图功能区中插入对象中选择网络>发电机。

2）在发电机将要连接的节点上点击鼠标左键，将打开发电机对话框如下图3—3所示。

图3-3发电机对话框

3）在功率和电压控制选项中将有功出力设置为308MW,无功出力为-15Mvar。

4）选择显示信息标签，将方向选为向右。

然后点击OK。

③插入负荷

1）在绘图功能区中插入对象中选择网络>负荷。

2）在该母线上点击鼠标左键，出现负荷选项对话框。

在负荷信息标签中输入恒定负荷有功为100MW,无功为0Mvar。

3）在显示信息标签中选择方向为右。

点击确定。

关闭负荷选项对话框，插入负荷。

如下图图3-4所示。

图3-4插入负荷对话框

1插入第二条母线

按类似方法插入第二条母线如下图图3-5所示。

图3-5插入第二条母线对话框

⑤插入母线2上的发电机和负荷

插入母线2上发电机和负荷分别见图3-6、图3-7.

图3-6插入母线2发电机对话框

图3-7插入母线2负荷对话框

⑥插入第三条母线

插入第三条母线如图图3-8所示。

图3-8插入第三条母线对话框

⑦在第三条母线上插入负荷和并联投切装置

1）插入负荷如下图：

图3-9第三条母线上负荷对话框

2）插入并联投切装置

选择绘图功能区中插入对象中网络>并联补偿器。

得到并联补偿器选项。

并对其显示和参数标签进行设置如下图：

图3-10第三条母线上并联投切装置

⑧插入母线4和母线5

首先插入母线4如下图：

图3-11插入母线4对话框

再插入母线5如下图：

图3-12插入母线5对话框

在母线5上插入负荷如下图：

图3-13母线5上负荷

到目前为止，所得到图形如下：

图3-14所得图形

⑨插入传输线

从绘图功能区中的插入对象选择网络>线路。

鼠标左击线路开始母线拉动线路至结束母线，得到线路/变压器选项。

参数标签中，串联电阻、串联电抗、并联电容字段用来输入与线路相关的标幺值参数如下图：

图3-15插入线路对话框

同理得到其它几条线路。

得到下图：

图3-16插入线路后图形

⑩插入变压器

在母线4和5间插入变压器：

从绘图功能区中的插入对象选择网络>变压器。

点击母线4，绘制到母线5的想作为变压器线路的线路。

弹出对话框：

图3-17插入变压器对话框

对参数进行设定，点击确定，得到图形如下：

图3-18插入线路变压器后图形

接下来插入显示潮流的字段:

从绘图功能区中的插入对象选择字段>线路字段。

在母线2和母线1之间线路上左击，打开线路字段对话框如下：

图3—19线路字段对话框

字段类选择有功潮流，随后点击确定。

同理，在其它线路与母线连接处插入线路字段。

采用同样的方法，对线路字段的无功潮流进行设定。

到现在为止，单线图基本绘制完成。

图形如下：

图3-20绘图结果

3.3.2保存实例

点击

，选择保存实例，弹出对话框：

图3-21保存实例对话框

输入文件名，对其进行保存。

3.3.3运行示例

在模式功能区选择运行模式，在工具功能区点击

进入仿真过程。

得到下图：

图3-22运行图

如果与要求图形相似，则图形绘制成功。

3.4总结

PowerWorld软件将电力系统的潮流计算变成可以在图形上操作的仿真过程，使其过程变得更加简洁明了。

用户通过运用该软件，对电网潮流和供电能力进行计算，从而对电网改进提出对应意见，对电网进行优化规划。

这些都将对电网的安全性和经济性带来巨大的帮助。

此外，PowerWorldSimulator基于其简单、直观的图形显示，可以帮助学生理解基本概念，加深对系统运行的认识，是一款非常不错的辅助教学软件[2]。