简介: 德国西门子公司在上个世纪70年代开发的电力系统分析软件，经过多年的发展，该软件不断完善，功能日益强大，具有良好的开放性，可嵌入用户自行编制的 FORTRAN语言子程序、数学表达式等，用户遍及世界各地。该软件元件模型全，仿真频带宽，运行与Windows环境下。
功能：
· 潮流计算：可进行单相、三相潮流计算，计算时可以考虑负荷电压特性、变压器分接头、HVDC及SVC；也可进行电感、电容耦合的多相线路潮流计算，得到分布式多相线路上的电压随距离的变化曲线
· 暂态计算：分为电磁暂态计算和机电暂态计算。电磁暂态部分采用差分导纳法、变积分步长等方法和技巧有效地处理了开关操作产生间断点、非线性连接等问题；机电暂态部分可用自定义地负荷模型考虑频率、电压特性，自定义的继电保护断开线路仿真。在暂态计算中不同的时段可采用不同的数学模型，可变积分步长
· 参数辨识和优化：在频域或时域内使用Quas－Newton，Modified Powell或最小二乘法进行辨识；能在等式、不等式约束条件下对用户自定义的目标函数进行优化；能对发电机电压调节器的参数进行优化甚至可以解决一些较难优化的数学问题
· 频率响应：计算网络和电机的频率特性以便于为发电机励磁等的参数设计提供依据、计算无源网络的谐波分布、分析网络中出现的周期性干扰、研究与频率和电压有关的负荷的影响等
· 动态稳定性分析：应用收敛性较好的QR算法求出全部特征值，来判断系统在小扰动下的动态稳定性；若考虑发电机轴系方程后，也可进行次同步振荡的研究
· 面向模块的仿真语言：采用模块化语言来模拟发电机励磁，原动机调速器、汽轮机等。具有80多种模块，其中有积分、惯性等基本积分环节，也有较大的组合模块
韩祯祥.张琦.徐政.一个大型集成化的电力系统仿真计算软件――NETOMAC，电力系统自动化，1997.9
六、PSASP
《电力系统分析综合程序》(Power System Analysis Software Package,PSASP)是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序,它具有我国自主知识产权，是资源共享，使用方便，高度集成和开放的大型软件包
PSASP是电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案的重要工具；是运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施的有效手段；是科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题的得力助手；是高等院校用于教学和研究的软件设施。
PSASP基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，可进行电力系统(输电、供电和配电系统)的各种计算分析。
计算程序模块
潮流
暂态稳定
短路电流
网损分析
电压稳定
静态安全分析
静态和动态等值
直接法暂态稳定
小干扰稳定
最优潮流和无功优化
参数优化协调
继电保护整定与仿真
主要特点:
交直流混合电力系统
固定模型库和用户自定义模型库支持
提供用户程序接口，实现与用户程序联合运行
文本和图形两种运行模式及多种形式的结果输出
七、PSS/E OPF 简介
PIT美国电力技术咨询公司在电力系统分析领域居世界之首，其PSS/E OPF（用于电力系统工程的仿真器的优化潮流）是个功能强大，使用方便的电力网络分析工具。它突破了常规的潮流分析，为用户提 供了全面优化和调整输电系统运行的能力。PSS/E OPF完全嵌入在PSS/E的潮流程序中，使得这种优化 和调整更为容易。
PSS/E OPF把职能融入潮流求解过程中，大大提高了分析电力系统性能的效率。常规的潮流依赖于工程师系统地研究各个解后才能找到一个满意的“良好”解，而PSS/E OPF直接改变各种控制从而迅速地确定“最优”解。几乎对于任何一个合理的初始点，OPF肯定能求得唯一的全局最优解，并同时满足系统 约束，使成本减少到最小或使系统性能最佳。
PSS/E OPF除了能够进行通常的优化分析外（比如使运行费用减到最小），还适用于解决与当今电力市场环境更密切相关的许多问题，这包括：
运行费用减到最小（Minimizing operating costs）；
无功规划（Reactive power scheduling）；
电压崩溃分析（Voltage collapse analysis）；
输送能力分析（Transfer capability investigation）；
基于地点的边际电价分析（Location based marginal cost assessment）；
随时需要的辅助服务费用分析（Ancillary service opportunity cost assessment）；
建立用作对系统影响评估的常规潮流（Impact assessment base case development）。
PSS/E OPF提供经过特殊设计的使用简单的图形断面。该断面可以帮助迅速定义和建立即使是最为复 杂的电力系统优化问题。PSS/E OPF完全集成在PSS/E的潮流程序中，可以直接从PSS/E获得所有必要的潮流数据模型，并在每次一个优化潮流求解过程完成后立即自动更新这些潮流数据。因此，这个过程非常有效。优化潮流的数据编辑器可以方便地用来输入和修改所有的约束和控制变量。整个过程的操作是通过一组完整的视窗构成的现代图形断面进行的。程序的每一个功能都可以从驱动菜单中选择。
PSS/E OPF可以提供的目标函数为（可以同时满足一个或多个目标）：
使燃料费用减到最小（Minimize fuel costs）；
使平衡母线发电机有功出力减到最小（Minimize active power slack generation）；
使平衡母线发电机无功出力减到最小（Minimize reactive power slack
generation）；
使有功损耗减到最小（Minimize active power loss）；
使无功损耗减到最小（Minimize reactive power loss）；
使支路电抗调整量减到最小（Minimize adjustable branch reactance）；
使母校并联电容调整量减到最小（Minimize adjustable bus shunts）；
使母线负荷调整量减到最小（Minimize adjustable bus loads）；
使断面潮流减到最小（Minimize interface flows）；
使断面有功潮流传输最大（Maximize interface active power transfer）。
PSS/E OPF允许用户任意选择上述目标函数的组合，只要点击图形断面上的功能键就可容易实现。 优化潮流问题的陈述是通过将目标函数与任意数目的约束和控制结合起来而形成的，这些约束和控制可 以是：
母线电压幅值限制（Bus voltage magnitude limits）；
支路潮流限制（有功、无功、视在功率、电流）（Branch flow limits (MW, MVar,
MVA, Ampere)）；
断面潮流限制（有功、无功）（Interface flow limits (MW, MVar)）；
发电机无功容量限制（Generator reactive power capability limits）；
发电周期备用限制（Generation period reserve limits）；
发电机有功限制（Generator active power limits）；
母线并联电容调整量的限制（Adjustable bus shunt limits）；
支路电抗调整量的限制（Adjustable branch reactance limits）；
母线负荷调整量的限制（Adjustable load limits）。