【干貨】電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)-電氣工程及其自動(dòng)化常用軟件有哪
因?yàn)閺氖码娏ο到y(tǒng)方面的工作,故推薦電力系統(tǒng)方向,個(gè)人用過(guò)的軟件。(電力電子、電路設(shè)計(jì)方面的軟件,本科用過(guò),久遠(yuǎn)了,就不貽誤他人了)
1)BPA
先綜述一下,前三個(gè)軟件:BPA、PSASP、PSSE主要用于機(jī)電暫態(tài)的仿真,對(duì)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定的研究很專業(yè)。后兩個(gè)EMTP和PSACD都是標(biāo)準(zhǔn)的電磁暫態(tài)分析軟件。
BPA最初是上世紀(jì)60年代由美國(guó)邦納維爾電力局(BonnevillePowerAdministration,BPA)開(kāi)發(fā)的,1984年開(kāi)始由中國(guó)電力科學(xué)研究院電力系統(tǒng)研究所在全國(guó)推廣應(yīng)用和開(kāi)發(fā)維護(hù)?,F(xiàn)已具備了電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)以及中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)、短路電流計(jì)算、電壓穩(wěn)定計(jì)算和頻域計(jì)算等交直流電力系統(tǒng)全過(guò)程仿真能力。美國(guó)BPA已于1996年終止了BPA潮流和暫態(tài)穩(wěn)定程序的開(kāi)發(fā)和維護(hù),如今只有中國(guó)電力科學(xué)研究院電力系統(tǒng)研究所在維護(hù)升級(jí)PSD-BPA。
BPA是我們天天打交道的東西了,還是挺不錯(cuò)的,用的熟練了對(duì)電力系統(tǒng)架構(gòu),各項(xiàng)參數(shù)取值,穩(wěn)定分析都會(huì)有較深的認(rèn)識(shí)。去年用BPA做了整個(gè)緬甸電網(wǎng)的電力系統(tǒng)規(guī)劃和分析計(jì)算,感覺(jué)對(duì)于大型的,整合各種資料的電力系統(tǒng)分析計(jì)算,BPA用的還是比較舒服。
唯一的不好之處,在于這個(gè)軟件很難找到破解版,是需要軟件狗的,即使有破解版,估計(jì)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)也受限制。
2)PSASP
這軟件和BPA類似,功能基本差不多,也是用來(lái)搭網(wǎng)架,算潮流,算短路,算穩(wěn)定的。
但這軟件有點(diǎn)不好的,因?yàn)槭墙缑媸讲僮?,所以有點(diǎn)不方便,設(shè)置參數(shù)一個(gè)個(gè)的弄,很費(fèi)時(shí)間。BPA時(shí)窗口代碼式的,就比較好,EXCEL整理數(shù)據(jù),一起復(fù)制就可以了,而且對(duì)參數(shù)的熟悉比PSASP要高的多,天天對(duì)著能不高么。
這軟件也有比BPA好的,就是BPA不支持用戶自定義,對(duì)學(xué)生做課題可能不太適合,而PSASP軟件有。
這個(gè)軟件也要軟件狗。
3)PSS/E
西門(mén)子旗下的大神軟件,相當(dāng)貴(好像是每年都要交錢(qián)),國(guó)外通常只認(rèn)這個(gè)。
PSS/E是一個(gè)用于來(lái)研究電力傳輸系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)功能的程序包,能處理潮流計(jì)算、故障分析、網(wǎng)絡(luò)等值、動(dòng)態(tài)仿真和安全運(yùn)行優(yōu)化等問(wèn)題。輸入輸出可根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì),它要求使用者有一定的編程基礎(chǔ)。
PSS/E這軟件也是很難上手的,但是上手了,功能相當(dāng)強(qiáng)大。個(gè)人感覺(jué)還是比上兩個(gè)軟件嚴(yán)謹(jǐn)些,特別在一些模型的考慮上,比如輸電系統(tǒng)的一些塔型都要自己設(shè)置,還有比如負(fù)荷模型也很靈活。
這個(gè)軟件的潮流輸出的圖形非常漂亮,包含所有電氣元件的接線圖,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和潮流參數(shù),一目了然,而B(niǎo)PA和PSASP通常只是節(jié)點(diǎn)圖,比較簡(jiǎn)潔,但是反應(yīng)的東西不是很全面,各有各的好處吧,我比較中意PSSE。
特別給力的是,這個(gè)軟件是我在非洲和老黑學(xué)的,就在非洲某國(guó)的國(guó)調(diào)里面,別看別人落后,別人國(guó)調(diào)里的都是歐美海龜,還真看不起中國(guó)的電力仿真軟件,只好慢慢學(xué)起,也結(jié)下了深厚的異國(guó)情誼(男性),而且總調(diào)度和專責(zé)都是英超球迷,回憶起一起看球一起喝啤酒的經(jīng)歷還挺美妙的,呵呵,跑題了。
這個(gè)軟件就不放界面圖了,要啟動(dòng)軟件只能去非洲,下圖為潮流。
4)EMTP/ATP
是用于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析的仿真軟件。EMTP是電力系統(tǒng)中高電壓等級(jí)的電力網(wǎng)絡(luò)和電力電子仿真應(yīng)用最廣泛的程序,側(cè)重的是系統(tǒng)的運(yùn)行情況而不是個(gè)別開(kāi)關(guān)的細(xì)節(jié)。
EMTP算暫態(tài)應(yīng)該算是比較權(quán)威的,特別在過(guò)電壓分析計(jì)算中,應(yīng)該是首選。軟件有破解版的,電力研學(xué)論壇上就有。
這塊軟件還是比較難上手的,就過(guò)電壓計(jì)算來(lái)說(shuō),因?yàn)榧壬婕斑^(guò)電壓系統(tǒng)的理論知識(shí),里面的模型設(shè)定和參數(shù)整定又需要經(jīng)驗(yàn)積累,更需要一些工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)初我們學(xué)這個(gè)軟件,也異常艱難。
下圖為算感應(yīng)電壓前需要搭的一個(gè)簡(jiǎn)單的輸電系統(tǒng),用的是ATP。(ATP理論多看看ATP-theorybook中文版,實(shí)踐就多看看用戶手冊(cè))
5)PSCAD
PSCAD/EMTDC也是世界上廣泛使用的電磁暫態(tài)仿真軟件,EMTDC是其仿真計(jì)算核心,PSCAD為EMTDC(ElectromagneticTransientsincludingDC)提供圖形操作界面。
PSCAD比較好的地方,就是軟件界面舒服,可操作性強(qiáng)。它允許用戶在一個(gè)完備的圖形環(huán)境下靈活地建立電路模型,進(jìn)行仿真分析,用戶在仿真的同時(shí),可以改變控制參數(shù),從而直觀地看到各種測(cè)量結(jié)果和參數(shù)曲線,極大地方便用戶提高仿真的樂(lè)趣和效率。PSCAD里面提供豐富的元件庫(kù),從簡(jiǎn)單的無(wú)源元件到復(fù)雜的控制模塊,以致電機(jī)、FACTS裝置、電纜線路等模型都有涵蓋,還可以自定義模塊。軟件也有破解版的,電力研學(xué)論壇上就有。
這套軟件還是相對(duì)容易上手,個(gè)人感覺(jué)用的還是比較多的。和EMTP對(duì)比的話,涉及交直流的推薦PSCAD,涉及保護(hù)和過(guò)電壓的推薦EMTP。學(xué)校里面如果有RTDS,配合起來(lái)用相當(dāng)不錯(cuò),特別是對(duì)于交直流輸電系統(tǒng)仿真。今年合作一個(gè)科研項(xiàng)目,輕型直流輸電方面的,結(jié)果還是挺不錯(cuò)的。
由于PSACD和EMTP都是電磁暫態(tài)仿真軟件,所以對(duì)于穩(wěn)定性的研究比較有限。
6)DIGSILENT
Digsilent也是一個(gè)綜合性的電力系統(tǒng)仿真軟件,據(jù)說(shuō)可以把電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)結(jié)合起來(lái),沒(méi)有用過(guò),不是很清楚,相信大家知道他,是因?yàn)樗壳霸诜抡?a href="http://www.xinyihua168.com/2015/dlknow_0309/10612.html" target="_blank" class="keylink">微電網(wǎng)、新能源發(fā)電、電能質(zhì)量、配電網(wǎng)方面的強(qiáng)大表現(xiàn)。
尤其是風(fēng)電光伏、配電網(wǎng)和電能質(zhì)量計(jì)算仿真方面,我還想不出比它更為合適的軟件??粗鴦e人用Digsilent算出來(lái)的電能質(zhì)量報(bào)告各種高大上,我們的PSASP算的簡(jiǎn)直不忍直視。
這軟件很貴的,我也沒(méi)有找到破解版的,部門(mén)準(zhǔn)備引進(jìn),但還沒(méi)有定論。

責(zé)任編輯:售電小陳
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