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1、中国电力科学研究院 系统分院/系统所/软件室 2008年3月杭州,PSD-BPA暂态稳定程序,简介,规模：10000节点 算法：微分方程采用隐式梯形积分法；代数方法采用三角分解法；微分方程和代数方程交替求解；,程序流程示意图,第一部分,主要模型,发电机模型1/7示意图,x、y为阻尼绕组 f为励磁绕组 g为由于q轴铁芯内部构成的短路阻尼线圈,发电机模型2/7方程,发电机模型3/7类型,考虑阻尼绕组，Tq00，Xq不等于Xq（隐极机详细模型，6阶） 考虑阻尼绕组， Tq0=0，Xq等于Xq（凸极机详细模型，5阶） 没有阻尼绕组， Tq00，Xq不等于Xq（隐极机详细模型，4阶）； 没有阻尼绕组，
2、Tq0=0，Xq等于Xq（凸极机详细模型，3阶） 没有阻尼绕组， Td0=999，Eq恒定模型经典模型，Xq不等于Xq（隐极机详细模型，4阶）； 没有阻尼绕组， Td0=999，Eq恒定模型经典模型，Xq等于Xq（凸极机详细模型，3阶） E恒定的经典模型； 无穷大母线，EMWS=999999；,发电机模型4/7类型列表,发电机模型5/7数据卡,每个发电机必须填写一张MF卡（经典模型填写MC卡）； 考虑阻尼绕组， 每台发电机填写M卡； 在CASE卡中填写通用的阻尼绕组参数； 不填写发电机数据卡，必须填写LN卡，作为负荷处理。,发电机模型6/7MF/MC卡,识别码ID和功率比例（多台连同一母线用）
3、 发电机动能EMWS 参数参数的基准容量MVABASE (缺省系统基准容量) Ra、Xd、Xq 暂态电抗Xd、 Xq 暂态时间常数Tq0、Td0 饱和相关参数XL、SG1.0、SG1.2 阻尼转矩D,发电机模型7/7M/CASE卡,M卡填写X“d、X”q、T“d0、T”q0，基准容量为对应MF卡中的基准容量； CASE卡填写通用阻尼绕组参数 次暂态、暂态电抗比值XFACT 汽轮机T“d0、T”q0 水轮机T“d0、T”q0 根据Tq0判断使用的时间常数 没有M卡的发电机采用此参数，F1卡26可控制所有都采用此参数,励磁模型（31个）,1968年IEEE励磁模型EA/EB/EC/ED/EE/ E
4、F/EG/EJ/EK 1981年IEEE励磁模型FA/FB/FC/FD/FE/ FF/FG/FH/FJ/FK/FL 电机工程学会励磁模型FM/FN/FO/FP/ FQ/FR/FS/FT/FU/FV FX,PSS模型,SF/SP/SS/SG SH、SH/SH+ SI/SI+ ST,原动机、调速器模型,调速器和原动机结合在一起的模型GG/ GH/GC 单独的液压调速器模型GS/GL/GW 单独的电调模型GA + GIGI+GJGK、GD/GZ 单独的原动机模型TA/TB/TC/TD/TE/TF 锅炉的主汽压力变化模型GX,风电系统模型,固定转速风电系统模型 变速恒频风电系统模型,直流系统模型,两端
5、直流详细模型，该模型可以采用定熄弧角控制和余裕开关，以及各种调制方式和直流故障； 两端直流系统简化模型，假定直流端是一个理想系统。 两端直流换相失败 直流调制，包括大方式、小方式、双侧频率调制、逆变侧熄弧角调制 新增CIGRE的直流系统模型和南方电网的直流模型；,负荷模型-1,静态负荷模型，有恒功率、恒电流、恒阻抗和与频率变化相关的部分组成 动态负荷模型，即感应马达 考虑配电网的综合负荷模型,负荷模型-2,P1P2P3P41，Q1Q2Q3Q41 可以按照区域、分区或节点填写，优先级顺序：节点、分区、区域 若综合负荷中有一定比值的异步马达者，剩余比值的负荷必须填负荷卡 恒功率和恒电流负荷在低电压
6、下将转为恒定阻抗负荷，计算控制继续卡F1卡的第2831列可以指定该电压值，缺省值为0.5pu,负荷模型-3,新静态负荷模型（IEEE模型及变种） P1P2P3P4+P51，Q1Q2Q3Q4+Q51 需要两张数据卡，即LA或LB卡及其继续卡L+卡，L+卡必须紧接于LA或LB卡之后,负荷模型-4,感应马达模型MI卡 机械转矩系数，A、B用卡填写，C由初始化得出 初始化之后S0在0.001 0.2之间，功率因素在0.50.98之间 在稳定数据文件中，马达卡应填写在发电机相关数据卡后面 马达滑差达到1时的处理方式 0稳定程序停止计算 1堵转（缺省） 2切除 马达低压释放的电压值VI和TI：当马达机端电
7、压降到VI以下，经TI延时后切除马达,负荷模型-5,新感应马达模型（ML、MJ、MK） 填写TJ（惯性时间常数）、Pper（马达功率占母线功率的百分比）、以及KL（初始滑差S0下的负载率）或初始 滑差S0 分区和区域负荷填写PMIN形成马达的最低负荷功率值（不适用于ML卡） 如果原马达卡MI卡、分区马达卡MJ卡、区域马达卡MK卡、MB卡和单个节点形式ML卡同时存在，优先级为MI卡、ML卡、MB卡、MJ卡、MK卡。 不含有马达的节点数据卡MB卡对MJ和MK指定分区或者区域的指定节点不形成马达。 也可以指定初始滑差：第79列填写字符“S”， 26-29列填写初始滑差值，格式为F4.4。填写的初始滑
8、差S0必须在0.001和0.2之间 马达动能计算方法,负荷模型-6,负荷模型-7,考虑配电网支路的综合负荷模型（LE） 可以按照区域、分区或节点填写 RD配电网支路电阻，XD配电网支路电抗 Pper：本支路有功功率占该节点总负荷有功功率的比例，缺省为1 Qper ：本支路无功功率占该节点总负荷无功功率的比例，缺省同Pper PG、QG：与本支路相连的所有发电机的有功和无功总出力 PFAC，配电网支路静态负荷的功率因数，剩下的是无功补偿容量 同一个负荷节点可以有多个配电网支路综合负荷模型数据卡， 各个配电网支路之间采用LE卡中17列的支路顺序号区分 与配电网支路相连的静态负荷模型、马达卡，必须在
9、LALBMIMLMJMK中第3列填写对应的配电网支路顺序号，即对应的LE卡中17列的顺序号 LE卡填写实例：,静止无功补偿,静止无功补偿器SVC控制系统模型 静止无功发生器STATCOM模型 静止无功补偿装置辅助信号系统模型,串补模型,固定串补模型 可控串补模型,各种稳定措施模型,自动减负荷（低压、低频减载），最多可以设置10级 电气制动 低压自动切除电抗器 电容器、电抗器自动投切控制 切机 快关阀门 ,继电保护模型,低频负荷、发电机、线路保护 串联电容器间隙保护 阻抗继电器 省缺的距离继电器 功率摇摆继电器 远方继电器 ,第二部分,故障模型,基本的故障形式LS卡,MDE1，线路出口三相短路
10、MDE 2，母线三相短路 MDE 3，线路中间三相短路 MDE 4，切机、切负荷 MDE 5，直流操作及两端直流功率修改* MDE 6，多端直流操作 MDE 7，发电机机械功率阻尼 MDE 8，快速关闭汽门 MDE 9，复故障*及触发暂态稳定器，冻结静补输出 MDE 10，失磁 MDE 11，励磁参考电压修改 MDE 12，线路参数修改* MDE 13，投入线路*,复故障包含的故障子类型,NDE1，单相短路 NDE 2，两相短路 NDE 3，三相短路 NDE 4，两相对地短路 NDE 5，串联电容单相击穿 NDE 6，三相断线 NDE 7，单相断线 NDE 8，两相断线 NDE 9，串联电容两
11、相击穿 NDE 11，异名相相间短路* NDE 12，异名相短路接地*,简化的故障形式FLT卡,TYP1，三相短路故障跳三相 TYP 2，单相瞬时短路故障 TYP 3，单相永久性短路故障 TYP 4，三相短路单相拒动故障 TYP 5，母线三相短路故障跳所有出线 TYP 11，发电机快关 TYP 21、22、23，切负荷故障 TYP 31、32、33，计算三相短路电流和单相短路电流 TYP 35、36、37，计算潜供电流 TYP 41、42、43，计算工频过电压,复故障的修改(MDE=9),不再需要增加小开关支路； 线路断线故障时，原来程序故障侧无效，新程序改为有效（1-前侧；2-后侧；3-两侧
12、）； 增加了在线路任何一点发生短路故障的功能，可以在故障卡58-63列填写故障位置百分比； 增加了异名相短路接地和异名相短路的故障形式（1.1.14）。,复故障实例（一）,0周波，线路N11-N12的N11侧A相发生单相短路故障 LS N11 230. N12 230. 9 0.0 1 1 1 5周波，线路N11-N12的两侧A相断开，用单相断线故障模拟 LS N11 230. N12 230. 9 5.0 7 1 3 50周波，线路N11-N12的两侧A相重合闸重合，用单相断线故障消失模拟 LS N11 230. N12 230. -9 50.0 7 1 3 55周波，故障没有消失，线路N1
13、1-N12的两侧三相断开，用三相断线故障模拟 LS N11 230. N12 230. 9 55.0 6 1 3 55周波，线路N11-N12的两侧三相断开，短路故障消失 LS N11 230. N12 230. -9 55.0 1 1 1,复故障实例（二）,0周波，线路N11-N12距N11侧40%处A相发生单相短路故障 LS N11 230. N12 230. 9 0.0 40. 1 1 1 5周波，线路N11-N12两侧跳A相 LS N11 230. N12 230. 9 5.0 7 1 3 50周波，单相重合闸 LS N11 230. N12 230. -9 50.0 7 1 3 55
14、周波，重合闸不成功，跳两侧三相 LS N11 230. N12 230. 9 55.0 6 1 3 LS N11 230. N12 230. -9 55.0 40. 1 1 1,异名相短路故障(LS,MDE=9_11/12),异名相短路故障实例,例如：线路”N11(230kV)-S11(230kV)”的A相与线路”N12(230kV)-S12(230kV)”的B相短路 故障发生卡 LS N11 230. S11 230. 9 0.0 11 1 1 LS+ N11 230. S11 230. 9 N12 230. S12 230. 2 故障消失 LS N11 230. S11 230. -9 5
15、. 11 1 1 LS+ N11 230. S11 230. -9 N12 230. S12 230. 2,填写异名相短路故障注意的问题,必须同时填写LS卡和LS+卡；LS卡填写主要的故障信息，如故障时间、故障位置、故障形式等，同时必须在68列填写5-32列线路的故障相；LS+卡用于填写短路对应的另外一条线路的信息，在40-66列填写，以及填写40-66列所指线路的故障相，在68列填写； LS卡和LS+卡中的36-37列必须都同时填写9或-9，9表示故障发生，-9表示故障消失；对于故障消失，也必须同时填写LS卡和LS+卡，除了36-39列为-9外，其它位置的数据应与故障发生对应的LS和LS+卡相同。,修改线路参数卡(LS，MDE=12),功能：修改某一线路的参数 填写LS卡（MDE=12），其中主要填写修改的时间、新的线路参数值等； 可以同时对正序、零序进行修改； 注意：对应线路不能有其他故障和操作，可以进行多次修改。,修改线路参数卡实例,LS LISHAN50525. FENGY50 525. 12 5.0 .0003
