BPA潮流計(jì)算解析.ppt

1、BPA潮流計(jì)算,2013年3月,1 概述,安全穩(wěn)定計(jì)算分析（國(guó)家電網(wǎng)安全穩(wěn)定計(jì)算規(guī)范）,潮流分析 無(wú)功電壓分析 靜態(tài)安全分析 靜態(tài)穩(wěn)定計(jì)算分析 暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算分析 小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定分析 短路電流安全校核 電壓穩(wěn)定計(jì)算分析 頻率穩(wěn)定計(jì)算分析 再同步穩(wěn)定計(jì)算分析,1 概述,電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析,靜態(tài)安全分析指應(yīng)用潮流計(jì)算的方法， 根據(jù)N1 原則， 逐個(gè)無(wú)故障斷開(kāi)線路、 變壓器等單一元件， 檢查其他元件是否因此過(guò)負(fù)荷和電網(wǎng)電壓水平是否符合要求。 靜態(tài)安全分析的目的是檢驗(yàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和運(yùn)行方式是否滿足安全運(yùn)行要求。,1 概述,關(guān)于潮流穩(wěn)定計(jì)算工具,中國(guó)電科院：中國(guó)版BPA； 中國(guó)電科院：電力系統(tǒng)分析綜合程

2、序（PSASP）； 美國(guó)PTI公司：PSS/E。 根據(jù)國(guó)調(diào)中心調(diào)研情況，全國(guó)30個(gè)網(wǎng)、?。ㄊ校┱{(diào)中，日常采用BPA進(jìn)行潮流計(jì)算的有12家、日常采用PASAP進(jìn)行潮流計(jì)算的有19家,日常采用PSS/E進(jìn)行潮流計(jì)算的有5家（其中有部分調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)需要采用了兩種以上工具進(jìn)行潮流計(jì)算） 。華北、華東電網(wǎng)內(nèi)采用BPA較多，其它區(qū)域采用PSASP較多。,1 概述,BPA軟件的應(yīng)用介紹,BPA軟件的應(yīng)用 潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、最優(yōu)潮流、短路電流計(jì)算、靜態(tài)電壓穩(wěn)定、小擾動(dòng)計(jì)算 浙江省的主要應(yīng)用 靜態(tài)安全分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析、小干擾分析,1 概述,BPA軟件的安裝,普通應(yīng)用軟件，鼠標(biāo)雙擊安裝目錄下setup.e

3、xe文件，根據(jù)提示直至“完成”； 與普通應(yīng)用軟件安裝不同之處：需要安裝狗驅(qū)動(dòng)程序，并口狗和USB狗驅(qū)動(dòng)安裝程序是安裝在 Windows 9x/ME/NT/2K/XP環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)的程序。,2 BPA潮流計(jì)算,2.1 潮流文件編制 2.2 地理接線圖繪制 2.3 潮流計(jì)算深入分析,2 BPA潮流計(jì)算,BPA程序簡(jiǎn)介 程序規(guī)模 1) 10000個(gè)節(jié)點(diǎn); 2) 15200條支路，其中包括300臺(tái)帶負(fù)荷調(diào)壓（LTC）變壓器，70臺(tái)移相器; 3) 40條兩端直流線路和25條多端直流線路; 4) 120個(gè)功率交換區(qū)域，所有的區(qū)域共可包括300個(gè)分區(qū)，各區(qū)域之間可有140條功率交換聯(lián)絡(luò)線。,2 BPA潮流計(jì)算

4、,系統(tǒng)潮流計(jì)算 自動(dòng)電壓控制 系統(tǒng)事故分析（N-1開(kāi)斷模擬） 靈敏度分析 系統(tǒng)發(fā)電機(jī)出力和負(fù)荷成比例地變化 負(fù)荷靜特性模型（可模擬電壓對(duì)負(fù)荷的影響） 檢錯(cuò)功能（計(jì)算不收斂給出詳細(xì)錯(cuò)誤清單）,潮流計(jì)算程序功能,2 BPA潮流計(jì)算,BPA潮流計(jì)算方法 PQ分解法、牛頓拉夫遜法、改進(jìn)的牛頓拉夫遜算法; 為了提高收斂性，通常是先采用PQ分解法進(jìn)行初始迭代，然后再轉(zhuǎn)入牛頓拉夫遜法求解潮流。 改進(jìn)的牛頓拉夫遜法適用于求解低壓配電網(wǎng)。,2 BPA潮流計(jì)算,*.dat：潮流計(jì)算數(shù)據(jù)文件(必須) *.bse：潮流計(jì)算二進(jìn)制結(jié)果文件（可用于穩(wěn)定計(jì)算的輸入） *.pfo：潮流計(jì)算結(jié)果文件 *.dxt：地理接線圖格式

5、潮流圖存儲(chǔ)文件 *.map：供單線圖格式潮流圖及地理接線圖格式潮流圖程序使用的二進(jìn)制結(jié)果文件,潮流計(jì)算的輸入輸出文件,2 BPA潮流計(jì)算,1、電力系統(tǒng)集成分析環(huán)境 PSAW.EXE,3、啟動(dòng)潮流計(jì)算命令（程序自動(dòng)調(diào)用PFNT.EXE），生成潮流結(jié)果文件。（*.pfo，*.bse ),啟動(dòng)平臺(tái),2、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?fù)荷情況、機(jī)組出力情況，搭建潮流文件（*.dat）,4、打開(kāi)*.pfo，觀察潮流計(jì)算是否收斂、分析潮流計(jì)算結(jié)果。,5、調(diào)用地理接線圖格式潮流圖 CLIQUE.EXE,6、根據(jù)拓?fù)淝闆r，搭建地理圖 （*.dxt）,7、打印或輸出潮流圖。,8、后續(xù)分析： 發(fā)電調(diào)整分析； 負(fù)荷調(diào)整分析； 線路

6、開(kāi)斷分析,2.1 潮流文件編制,潮流計(jì)算的輸入輸出模式,2.1 潮流文件編制,程序控制語(yǔ)句：指定作業(yè)及工程名字、指定計(jì)算中所要采用的程序功能、制定輸入及輸出文件的選擇等。 標(biāo)志符號(hào) “（）”、 “/ ” 、 “ ” 電網(wǎng)數(shù)據(jù)： 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù) (B卡 )：發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、中樞母線節(jié)點(diǎn) 支路數(shù)據(jù) ：線路參數(shù)(L卡)、變壓器支路參數(shù)(T卡),潮流計(jì)算輸入文件 .dat 的構(gòu)成,2.1 潮流文件編制,(1) 一級(jí)控制語(yǔ)句 一級(jí)控制語(yǔ)句用“()”表示，表示潮流作業(yè)的開(kāi)始和結(jié)束。 (2) 二級(jí)控制語(yǔ)句 二級(jí)控制語(yǔ)句用“/”表示，作用如下： 指定潮流作業(yè)輸入、輸出文件名和輸出文件內(nèi)容選擇 指定基準(zhǔn)功率 指

7、定計(jì)算項(xiàng)目?jī)?nèi)容和求解方法 指定潮流分析報(bào)告輸出種類 其它功能 (3) 三級(jí)控制語(yǔ)句 三級(jí)控制語(yǔ)句用“”表示，從屬于二級(jí)控制語(yǔ)句，用來(lái)進(jìn)一步指定二級(jí)控制語(yǔ)句所要求的各種功能。,2.1 潮流文件編制,填寫控制語(yǔ)句的注意事項(xiàng)： (1) 所有的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)控制語(yǔ)句都必須頂格填寫，即前面不能有空格；最好都用大寫字母。 (2) 控制語(yǔ)句有的放在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的前面，有的放在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的后面，注意說(shuō)明書中的說(shuō)明，沒(méi)有注明的放在前面。 (3) 所有的控制語(yǔ)句中，逗號(hào)、空格都看作是分隔符，因此控制語(yǔ)句中用逗號(hào)的地方都可以用空格代替；如果有的名稱中含有空格，輸入時(shí)應(yīng)該用“#”代替空格輸入，程序讀入后，將字符“#”用空

8、格代替。 以IEEE9節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)為例，IEEE90.dat文件如下：,2.1潮流文件編制,BPA潮流數(shù)據(jù) 文件結(jié)構(gòu),B卡節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)卡,節(jié)點(diǎn)類型 PQ節(jié)點(diǎn)：B卡，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)及小機(jī)組 PV節(jié)點(diǎn)：BQ卡或BE卡，具有一定容量的發(fā)電廠 平衡節(jié)點(diǎn)或交流同步網(wǎng)的緩沖機(jī) ：BS卡，調(diào)頻電廠 節(jié)點(diǎn)名稱，節(jié)點(diǎn)基準(zhǔn)電壓（可選相同節(jié)點(diǎn)名） 所屬區(qū)域 節(jié)點(diǎn)負(fù)荷（有名值） 節(jié)點(diǎn)并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償（有名值） 節(jié)點(diǎn)有功出力，無(wú)功出力（有名值） 控制電壓（標(biāo)么值）,輸電線路形等效模型,參數(shù)獲?。簭膶?shí)測(cè)結(jié)果中獲取R，X，B/2 的實(shí)測(cè)值； 根據(jù)線路長(zhǎng)度及型號(hào)計(jì)算線路的典型參數(shù)值； 標(biāo)幺值換算：R*R有名 / Z基準(zhǔn) ； B*B有名 * Z

9、基準(zhǔn) ; 基準(zhǔn)值計(jì)算：BPA中一般取容量基準(zhǔn)為100MVA，因此： Z基準(zhǔn)Un2/100,L卡對(duì)稱線路數(shù)據(jù)卡,基于對(duì)稱的型支路模型 兩端節(jié)點(diǎn)名及其基準(zhǔn)電壓 線路并聯(lián)號(hào) 線路阻抗（標(biāo)么值） 線路導(dǎo)納（標(biāo)么值，G/2，B/2）,變壓器形等效模型,參數(shù)獲?。簭淖儔浩鲗?shí)測(cè)報(bào)告中獲得變壓器短路試驗(yàn)結(jié)果（Uk、Pk）及空載試驗(yàn)結(jié)果（I0、P0）；并按以下公式換算為模型參數(shù)： 注意單位：公式中Pk 、P0單位取kW，UN單位取kV ，SN單位取MVA。 標(biāo)幺值換算：在計(jì)算獲得變壓器模型參數(shù)有名值后，再折算為BPA系統(tǒng)中的標(biāo)幺制參數(shù)。折算方法同前述線路參數(shù)的標(biāo)幺化方法。,三繞組變壓器等效模型,在BPA文件中，

10、三繞組變壓器模型必須等效為三個(gè)雙繞組變壓器，等效方法如上圖。,T卡變壓器數(shù)據(jù)卡,模擬兩繞組變壓器，抽頭固定。三繞組變壓器按三臺(tái)變壓器處理。 兩端節(jié)點(diǎn)名及其基準(zhǔn)電壓 變壓器并聯(lián)號(hào) 變壓器阻抗R，X （標(biāo)么值） 變壓器勵(lì)磁阻抗G、B （標(biāo)么值） 兩側(cè)分接頭位置（電壓有名值）,2.1 潮流文件編制,卡的分類與子分類 不允許有孤立節(jié)點(diǎn)，支路的兩側(cè)節(jié)點(diǎn)必須有卡定義 必填的數(shù)據(jù)項(xiàng)與缺省數(shù)據(jù)項(xiàng)的缺省值 （節(jié)點(diǎn)名電壓等級(jí)）是一個(gè)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)，不能定義兩次！ 標(biāo)么值與有名值 功率基準(zhǔn)值 100MVA 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的功率量為有名值，但節(jié)點(diǎn)電壓量為標(biāo)幺值； 支路及變壓器的阻抗數(shù)據(jù)為標(biāo)幺值，但變壓器的變比電壓為有名值 數(shù)據(jù)

11、的有效位數(shù) 浮點(diǎn)數(shù) “F5.3” 例1.2341234 0.234.234 卡片的次序 控制語(yǔ)句集中填寫；數(shù)據(jù)卡任意順序,填卡應(yīng)當(dāng)注意的幾點(diǎn),2.1 潮流文件編制,計(jì)算結(jié)果文件 *.pfo,程序控制語(yǔ)句列表 輸入、輸出文件及輸出的內(nèi)容列表 誤差控制參數(shù)列表 迭代過(guò)程 計(jì)算結(jié)果輸出 錯(cuò)誤信息統(tǒng)計(jì),2.1 潮流文件編制,例：5節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)搭建及計(jì)算,2.2 地理接線圖繪制,*.dat：潮流計(jì)算數(shù)據(jù)文件 *.map：用于潮流圖的潮流計(jì)算二進(jìn)制結(jié)果文件 *.dxt：地理接線圖格式潮流圖存儲(chǔ)文件,2.2 地理接線圖繪制,地理接線圖 *.dxt的繪制,廠站 線路 潮流計(jì)算結(jié)果顯示 包括母線電壓及相位角、發(fā)電出

12、力、負(fù)荷、 線路潮流 文字注釋,2.2 地理接線圖繪制,“文件”-“新建” 按“掃描”按鈕 在對(duì)話框中輸入潮流計(jì)算數(shù)據(jù)文件(.dat)，按“打開(kāi)”按鈕 按“確認(rèn)”按鈕,創(chuàng)建地理接線圖文件步驟,“文件”-“打開(kāi)” 在對(duì)話框中輸入地理接線圖文件(.dxt)，按“打開(kāi)”按鈕 在接下來(lái)的對(duì)話框中按“掃描”按鈕 在掃描數(shù)據(jù)文件對(duì)話框中輸入潮流計(jì)算數(shù)據(jù)文件(.dat)，按“打開(kāi)”按鈕 返回到前對(duì)話框后按“確認(rèn)”按鈕,打開(kāi)已有的地理接線圖,2.2 地理接線圖繪制,“編輯”-“增加站” 鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖中要加入新站的位置 “站編輯器”對(duì)話框中輸入站名稱，輸入站中包含的潮流數(shù)據(jù)中的節(jié)點(diǎn)，以及選擇站類型。,添加新站,修

13、改已有站的顯示屬性,鼠標(biāo)雙擊圖中已存在的站符號(hào)，或者鼠標(biāo)單擊站符號(hào)后選擇菜單“查看”-“屬性”，或者鼠標(biāo)單擊站符號(hào)后點(diǎn)右鍵選擇“屬性” 。 在“站”對(duì)話框中按“電壓”按鈕可選擇圖中顯示的母線電壓。 在“站”對(duì)話框中按“潮流”按鈕可設(shè)置圖中顯示的發(fā)電、負(fù)荷等其它信息。,支 路,不需要單獨(dú)進(jìn)行添加或刪除支路操作，在添加或刪除節(jié)點(diǎn)操作中程序?qū)⒆詣?dòng)判斷并添加或刪除支路。 鼠標(biāo)雙擊線路，或單擊線路后選擇菜單“編輯”-“對(duì)象管理”，在“連線”對(duì)話框的“支路元件管理器”選項(xiàng)卡中可設(shè)置并行支路的顯示方式。,添加文字注釋,“編輯”-“增加注釋” 鼠標(biāo)單擊圖中要加入注釋處 在文本對(duì)話框中輸入文字和顯示格式 雙擊圖中已存在的文字注釋可進(jìn)行修改,地理接線圖數(shù)據(jù)顯示設(shè)置,“查看”-“控制板” “控制板”對(duì)話框中可設(shè)置圖中的顯示數(shù)據(jù)及方式,地理接線圖布局調(diào)整,鼠標(biāo)單擊站符號(hào)并拖動(dòng)可移動(dòng)站，圖中屬于該站的數(shù)據(jù)也自動(dòng)相應(yīng)移動(dòng) 鼠標(biāo)單擊潮流數(shù)據(jù)并拖動(dòng)可移動(dòng)數(shù)據(jù)顯示位置 按住鍵盤上“Ctrl”，并鼠標(biāo)單擊線路可增加線路拐點(diǎn)，將線路變?yōu)閮啥位蚨喽握劬€ 按住鍵盤上“Shift”，并鼠標(biāo)單擊已存在的線路拐點(diǎn)可刪除該線路拐點(diǎn)。,2.2 地理接線圖繪制,實(shí)例演示：5節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)接線圖繪制,2.3 潮流計(jì)算深入分析,網(wǎng)架調(diào)整操作,單臺(tái)機(jī)組出力或單個(gè)變電所負(fù)荷調(diào)整； 區(qū)