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Powerworld_Simulator使用教程(简).pdf

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Powerworld_Simulator使用教程(简).pdf

Powerworld Simulator 使用教程使用教程 本教程介绍如何用 Powerworld Simulator 建立一个新模型、 如何在 Simulator 中激活一个 已存在的模型以及如何使用 powerworld 中的最优潮流(OPF)求解。主要内容翻译自 Powerworld 11.0 的使用手册。 一、使用方法概述一、使用方法概述 PowerWorld 模拟器与用户的交流大多借助鼠标来完成,其界面遵循使用鼠标的惯例。 一 般来说,用鼠标左键可直接修改、 控制系统中的设备,右键可用来查看某一设备的详细信息或 可选项的列表视图。另外还规定了鼠标的一些特殊用法。 PowerWorld 模拟器的常用模式有两种:编辑模式和运行模式。编辑模式用来创建新模 型或修改已存在的模型; 而运行模式则用来模拟演示所创立的系统。 通过点击程序栏的EDIT MODE ( 编辑模式) 和RUN MODE(运行模式) 按钮,可在两者之间随意切换,但每种模式中菜 单的命令是不同的。 PowerWorld 模拟器的诸多功能可通过使用工具栏来完成。 工具栏中还包括不少控制栏, 它们均可通过鼠标来激活。工具栏共有8个,如下图所示,自左到右,自上到下依次为: ? 文件栏:通过本栏可进行存盘、打印、读取等操作。本栏也提供了联机帮助和模型查错 工具。PowerWorld 模拟器允许用户用几种不同的格式存储系统模型。选择主菜单File 中的Save As 项可出现对话框,在对话框左下角存储文件类型一栏中可选择所需的保存 格式。 模拟器能以多种二进制格式(默认值) 、 多种PTI 版本所用的原始数据类型、 IEEE 通用格式等来存储模型。 ? 程序栏:在本栏可切换程序的编辑或运行模式,来控制潮流计算的各种信息。本栏包括 以下选项: ? 编辑模式(Edit Mode):编辑模式用于创建新的模型和修改已存在的模型。通过点 击程序栏的“编辑模式”钮( EDIT MODE)可切换到本模式。在本模式下可进行以下 操作:创建一个新模型;在已有的模型中增加元件;修改单线图中实物的外观;查 看并修改没有用图表显示的模型,等; ? 运行模式(Run Mode):本栏提供了运行模式下的一些基本操作钮,可以控制模拟的 开始、继续、暂停,以及显示曲线图、切换单线图等。在本模式下可进行动画定时 模拟,可实现单步潮流计算以及电力系统的时域仿真。在程序选项板上点击“运行 模式”按钮进入运行模式。主要功能包括:可通过单线图来查看模型的图形;模型 信息(Case Information) 显示,通过表格显示图来查看整个电力系统的情况;通过 对话框改变仿真选项以及潮流计算; 换算在任意节点上的负荷、 并联支路和发电量; 电压曲线图;功率转移分布因子( PTDF) 的计算;根据进行纯潮流研究还是时域经 济性分析进行用户自定制,等; ? 单步求解(仅在运行模式下):潮流方程进行单步求解是相对于定时仿真而言的。该 按钮允许用户模拟一个独立的系统潮流。 ? 日志(Log):该钮可开关日志窗口。该窗口可显示潮流计算过程的进度,并在研究非 收敛模型时提供帮助; ? 放弃(Abort):终止正在进行的潮流计算。若程序正执行一个定时的仿真,按放弃 (ABORT) 键可中止执行程序。 ? 图像放大栏:为显示复杂的电力系统图,PowerWorld 模拟器可放大和移动单线图。可 在本栏中直接指定放大的尺寸,也可通过选定图中某一矩形区域来设定放大倍数。本栏 包含一对话框,可以通过它选择以某一母线为中心显示单线图。 ? 选项/ 信息栏: 通过本栏,可迅速查阅PowerWorld 模拟器的有关信息和设置选项。 可设 置有关仿真和求解的选项、定义过滤显示、进行单步潮流计算、创建快速潮流表、显示 某一节点的具体信息,或切换到别的单线图上。 ? 展放栏:本栏提供了另一种移动/ 缩放控制方式。可用4 个箭头来调整图的显示范围。 另外2 个按钮可用来缩放图像。 ? 格式栏(仅在编辑模式下使用):通过本栏,可改变字体、颜色、线型,图形放大比例及 其层次等。也可设定不同绘图参数的缺省值,并在必要时重设这些值。本栏中的按钮集 中了主菜单中“格式(FORMAT) ”项的大部分内容。 ? 编辑栏(仅在编辑模式下使用): 本栏包括一些模型编辑工具。 可剪切或复制单线图上的 单个设备并把它粘贴在原图或其他图中。 同样也可通过通常的选取操作或矩形框圈对一 组元件进行相同的操作。 ? 插入栏(仅在编辑模式下使用): 用本栏按钮可在现有的单线图上添画新组元。 这些组元 包括电力系统的元件如节点、输电线、变压器、负荷、发电机和“地区(AREA) ”、 “区 域(ZONE) ”以及诸如“饼图(PIE CHART) ”等提供咨询信息的框件。也可添加文本框 或矩形、椭圆形、弧形等形状的显示框,而这些均与系统中其他设备无关。本栏中的按 钮集中了主菜单中“插入( INSERT) ”项的大部分内容。 二、创建一个新模型二、创建一个新模型 本教程描述如何利用 PowerWorld Simulator 来创建一个简单的电力系统模型。 本教程 是针对 10.0 版本而言的。如果你的版本是较早的,请通过 联系 PowerWorld 公司,以获取升级的信息,或者访问网站 http:/。 双击 PowerWorld Simulator 图标,即启动 Simulator。Simulator 可用于建立新模 型,修改已有模型,并且进行电力系统仿真。在下面的例子中,我们将从头开始创建一个新 模型。要根据已知的潮流创建一个模型,请查阅根据已知的潮流文件创建新模型(Creating a Case from an Existing Power Flow File) 。 步骤一 创建新文件 步骤一 创建新文件 要创建一个新模型,从主菜单中选择 File>New Case,或点击工具栏中新建图标。 窗口屏幕的背景将变为白色,这是 PowerWorld 默认的建立模型时的背景色。在电力系统分 析中采用单线的接线图,用单线来表示由三相元件构成的实际的三相电力系统。 步骤二 添加母线 步骤二 添加母线 母线是电力系统模型中最重要的组成部分。在电力系统中,母线用来代表连接有多个 设备的系统节点。用 Simulator 建立电力系统模型时,你应该在接线图上画出母线,将发电 机和负荷等设备连接到母线上,并用线路和变压器将不同的母线连接起来. 添加母线的操作如下添加母线的操作如下: 1、从主菜单中选择 Insert>Bus,或点击工具栏中的母线图标。这为 Simulator 添加一 条新母线做好了准备。 2、用鼠标左击接线图中你想要放置新母线的位置, 将弹出母线选项对话框 (Bus Option Dialog) (如图 A.1 所示) 。该框可用于定义母线的名称、方向、大小、宽度、地区、区域和 额定电压,以及连接于母线的负荷和并联补偿器。 3:母线编号自动编为 1。Simulator 要求每条母线有一个唯一的编号。为了方便,这里 取其预设值。早期的 Powerworld 版本母线名称限制为不超过八个字符,现在这种限制已不 存在。出于习惯,许多使用者仍沿用这个限制,这也是为了方便将模型转换为其他格式文件 (如.opc 或.raw) 。本例中输入“One” 。 4、下一步,检查系统平衡母线(System Slack Bus)选项,它位于 Bus Information 选项的 Bus Voltage 项下(见图 2) 。平衡母线是用于保证电力系统供需平衡的假想设备。换句话说, 平衡母线平衡了由系统损耗引起的电能差值。 5 点击 Bus Option Dialog 上的 OK 键,结束母线定义并关闭对话框。在对话框关闭后, 新的母线显示在你选定的位置上。 图 A.1 图 A.2 步骤三 添加发电机 步骤三 添加发电机 下面我们将一台发电机连接到母线上。发电机的添加方式与母线的添加方式相似。 1、从主菜单中选择 Insert>Gnerator,或点击工具栏中的发电机图标。 2、左击接线图中需要连接发电机的母线(本例中,点击平衡母线,即母线 One) ,发电 机选项对话框(Gnerator Option Dialog)将自动打开(见图 A.3) 。该框可用于确定新发电机 的机组特性、显示尺寸、方向、输出功率及其上下限、无功上下限、电压设定值和成本曲线。 3、发电机添加后都必须定义一个输出功率值。确保有功功率(MW)和电压(Voltage) 控制的选项都已选。在功率输出(MW Output)框中输入413 。注意:连于系统平衡母线 的发电机的输出功率可任意设定,因为该发电机的实际输出功率取决于系统的负荷和损耗。 4、点击显示信息(Display Information)按钮。方向(Orientation)选项是用于定义发 电机接于母线的方向的。锁定(Anchored)单选框被选中后,当母线移动时,发电机也随之 移动。 5、在发电机选项(Gneration Option Dialog)中点击 OK,接受其余选项的默认值。在 对话框关闭后,新发电机将会出现在接线图中选定的母线上。接线图将与图 A.4 相似。 图 A.3 图 A.4 步骤四 保存模型 步骤四 保存模型 要将我们前面做的工作保存起来,从主菜单中选择 File>Save Case,或点击保存图标 。在模型被保存之前,Simulator 将检查模型以确保它不含任何错误。检查的结果将显示 在消息日志(Message Log)中。消息日志通常显示在窗口的右下方。如果该日志没有显示 出来,点击程序工具栏中的图标。由于我们尚未为这个模型命名,保存(Save As)对 话框将出现。输入一个文件名并点击 OK。缺省情况下,模型的保存格式为二进制 PowerWorld Binary format(.pwb) 。以后再次保存这个模型时,你就不必再重新输入该文件 图 A.6 3、按下负荷信息(Load Information)键,在 Orientation 区域选择 Up 项以使负荷方向 朝上。确认锁定单选框(Anchored box)被选中,以使负荷随所接母线一起移动。 4、点击 OK 键,接受其它选项为默认值。关闭负荷选项对话框,负荷被添加上。每个 负荷都自动配有一个断路器。 ? 移动接线图中的元件移动接线图中的元件 1、在需要移动的元件上左击,按住鼠标左键拖动元件至新的位置并放开。注意:你也 可以通过左击接线图并按住鼠标,将整个接线图中的全部元件同时移动到希望位置。 2、要移动母线 2,在母线 2 上左击(不要点击在与之相连的负荷上)并按住鼠标,拖 动母线至新的位置。 注意, 因为负荷被锁定于母线, 它将随之移动。 你也可以用同样的操作, 改变与母线相连的设备的位置,比如发电机和负荷。 此时接线图与图 A.7 类似。 图 A.7 步骤六 添加输电线路 步骤六 添加输电线路 线路可将各母线连接起来。添加输电线路的步骤如下: 1、在主菜单中选择 Insert>Transmission Line,或点击工具栏中的线路(AC Transmission Line)图标。 2、左击输电线路的起点,该点通常位于待添加线路所连接的一端母线上。本例中,线 路起始于母线 One。 3、线路和变压器是以串联线段绘制的。先单击一次鼠标,松开并拖动鼠标,你会看到 随着鼠标的移动,由起始点延伸出一条线路。点击一次鼠标左键,线路就出现一个分段。每 次点击鼠标终止一段线路,线路上就会出现一个顶点。移动鼠标到下一个希望的顶点处,这 两点中间就会绘出一段新的线路。注意:过后,这些顶点可以被移动或删除,以改变

注意事项

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