基于PSSE环境的自定义建模研究

摘 要

随着电网网络的日益发展，电网对电力系统分析仿真软件的要求也日渐提高。电力系统仿真成为研究电网一个重要的工具，单一的仿真软件对国家电网进行的仿真已经不能满足实际研究的需要。国内目前使用的机电暂态仿真工具主要是中国版BPA和PSASP，随着电网的日益复杂，两者在使用中都存在一定的局限。PSS/E是由美国电力技术公司（PTI）开发的一款综合性软件，在国际上使用是非常广泛的。PSS/E的仿真规模非常大，利于超大规模系统计算。PSS/E还自带模型自定义功能、用户可以直接参与交互式计算过程控制，同时PSS/E还鼓励用户在自带程序模块不能满足研究需要时通过自己编写子程序来实现。

本文主要对PSS/E自定义模块对比，暂稳态分析、动态潮流计算进行了简单的建模和计算，通过和已知的结果进行对比分析，借此来验证PSS/E这一电力仿真软件的实用性。经过结果表明，PSS/E的计算结果与实际结果虽然存在误差，但误差都在接受范围之内，也就是说，PSS/E在电力系统分析与仿真上是可以应用在国内电网网络上的。

关键词：PSS/E；暂态仿真；自定义建模；潮流计算

I

Abstract

With the increasing development of the grid network, power grid for power system analysis simulation software requirements are also rising. Power system simulation has become an important tool for research on Power Grid. Simulation of a single national grid simulation software can not meet the needs of the actual research,The electromechanical transient simulation tools currently used in domestic is mainly Chinese version of BPA and PSASP .But as the network becomes more and more complex, they both in use there are certain limitations. PSS/E is a USA Power Technologies Inc （PTI） the development of a comprehensive software, for international use is very wide. The scale of PSS/E is very large,very large scale system to calculate. PSS/E also comes with a custom function model, users can directly participate in interactive computing process control, at the same time, PSS/E also encourages users to achieve in their own program module can not meet the research needs through their own written subroutine. This paper focuses on the PSS/E power flow calculation, transient analysis, dynamic power flow calculation model and calculation simple and known, through comparative analysis of the results, to verify the practicality of the power simulation software PSS/E.

Key words: PSS/E; Transient; simulation; The custom modeling; Power flow

II

目 录

摘 要 ............................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................... II

第一章 绪 论 ................................................................................................................................ 1

1.1研究背景 ............................................................................................................................. 1

1.1.1 PSS/E概述 ............................................................................................................... 1 1.1.2 PSS/E的优势 ........................................................................................................... 3

第二章 PSS/E软件介绍 ................................................................................................................ 5

2.1 PSS/E工作原理 ................................................................................................................. 5 2.2 PSS/E动态仿真 ................................................................................................................. 5 2.3 PSS/E潮流计算 ................................................................................................................. 6 2.4 故障分析 ............................................................................................................................ 8 2.5 PSS/E暂态分析 ................................................................................................................. 9 2.6附加程序 ........................................................................................................................... 10

第三章 PSS/E自定义功能 .......................................................................................................... 11

3.1 PSS/E自定义概述 ........................................................................................................... 11 3.2自定义环境配置 ............................................................................................................... 12 3.3自定义mode，数组和模块分解 ..................................................................................... 13

3.3.1 自定义MODE ....................................................................................................... 13 3.3.2关于数组 ................................................................................................................. 15 3.3.3模块分解 ................................................................................................................. 17 3.4 模型调用方式 .................................................................................................................. 18

第四章 算例分析 .......................................................................................................................... 20

4.1 潮流计算对照分析 .......................................................................................................... 20 4.2 自定义例子 ...................................................................................................................... 22

结 论 ............................................................................................................................................ 27 参考文献 ........................................................................................................................................ 28 致 谢 ............................................................................................................................................ 29

III

第一章 绪 论

第一章 绪 论

1.1研究背景

1.1.1 PSS/E概述

电气的覆盖率已经成为衡量现代社会经济发展水平高低的一个重要指标，电力作为基础能源与我们的社会日常生活有着密切联系。电网作为维系电力供应不可或缺的一部分，同样对我们国家人民安全有序生活和经济持续增长起到重要的保护作用。随着电网规模日益扩大，现代社会对电力稳定供应的可靠性要求也在提高，电网运行的安全性和稳定性已成为一个突出问题。在2003年的8月14日当天下午，美国东北部和加拿大南部部分地区发生大面积停电事件，纽约市当晚发生60起火灾。可以想象，如果这种故障经常发生，带来的经济损失和人民生命财产安全是不可承受的灾难。在事故发生后政府统计发现损失负荷61800兆瓦，受停电影响人数多达五千万。因为俄亥俄州北部的三条超高压输电线路突然发生了故障是这次事故形成的主因。由于警报系统没有及时响应，电网工作人员没有及时采取有效措施，导致输电系统形成了一连串的连锁反应，美国纽约以及加拿大的多伦多也在几十分钟以后受到了牵连，陷入这场“盛宴”。这次停电事故使得加拿大多伦多、渥太华等地区及美国东部底特律、纽约市合计5000万人陷入漆黑无光的日子，由于断电造成的影响，超过5千万人在八月的盛暑天气里焖了数天，经济方面的损失更是多达2000亿到2500亿人民币。随后又在澳大利亚、希腊、英国、法国、新加坡、意大利等国家都有比较重大的电网故障发生，严重地影响当地人民的日常生活秩序，对事故发生地区的经济健康发展造成了无法弥补的损害。

为了有效地阻止这种电网故障突然爆发，提高对电网的可预知性，我们需要对现代电力系统的稳定性进行安全有效的检测，但是复杂电网的安全评估需要有强大软件的支撑。

按目前发展来看，电力系统机电暂态仿真软件已经广泛地运用于各方面的领域，如电力调度运行、电网规划设计、科学研究等领域，它已经是分析电力系统特性无法取代的研究器具。在目前的电力系统调度规划中都是将程序仿真结果当成稳定运行的有效凭证，电网安全稳定运行和决策高速有效规划完全是取决于数字仿真结果的准确度。

由于IT技术和电力系统的高速发展，机电暂态仿真程序已经成为我们研究电网的一个重要工具，为了满足对复杂电网实际仿真时的可靠性要求，现在一般都不再采用单独一个仿真软件，而是多个仿真软件的组合对照。但是不同的仿真软件在数值计算方法、计算规模，元件数学模型和自定义模型上面都存在差异。因此，需要根据实际研究的需要来选择适当的仿真软件应对规模越来越大的电力系统进行仿真分析。

目前国内普及应用的电力系统分析仿真软件有电科院研发的PSASP（Power System

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Analysis Software Package，电力系统分析综合程序）、中国版的BPA（Bonneville Power Administration）等。然而，使用现有的仿真软件常常会遇到现有软件计算结果，仿真图形是否准确、计算精度和有效性是否真实可靠等困惑。为了妥善解决这些问题，国内多家电力公司也推出了一些来自其他国家的新的电力系统仿真软件作为一个结果的检验。PSS/E（Power System Simulator for Engineering，电力系统机电分析仿真软件）就是在这样的背景之下被引入中国。

随着特高压和大规模电网建设步伐的持续稳定发展，电力网络的发展也趋向于大和复杂化。特别是“三华”电网互联后将会成为目前世界上最大的区域互联电网。这样一个大型和复杂的电力网络目前仿真软件的仿真分析一般不能胜任。在这种情况下，对PSS/E软件进行消化和吸收，并将其应用于实际电网分析，对提升电网的安全稳定分析和决策水平具有重大的战略意义。

PSS/E软件是一款PTI公司（Power Technologies Inc，美国电力软件公司，目前已被德国Siemens收购）专门为电力系统分析的快速发展而研发出来的综合性仿真程序包。PTI公司在电力系统分析这一行业在世界上的地位是首屈一指的。PSS/E作为它一个代表性的作品，是一个多功能的集成交互软件包，以潮流方面的计算为主要内容，将稳定分析、最优潮流、等值计算等功能汇合在一个数据包内，主要使用于电力系统机电暂态仿真分析和计算。PSS/E软件为用户提供了短路计算、潮流计算、动态模拟仿真分析（包括中长期稳定分析）、最优潮流、线性网络以及设置扰动分析等功能模块，现在已经成为世界电力工业中应用得最广泛的电力系统分析软件之一，在国际上已经获得了普遍认同和使用。

表1-1详细列举了PSS/E的仿真规模，并对软件的优点和不足之处进行了简单的综述，如下所示。从表1-1可以看出，在实行各种大小电网的仿真分析时，PSS/E在这个方面毫无疑问是非常适合的。

表1-1 PSS/E仿真规模及特点总结 仿真规模 两端 母线 支路 直流线路 国际软件，计算能力强劲，仿真规模PSS/E 33 版 150000 300000 50 20 2000 巨大，模型库丰富，支持用户自定义模型，支持批处理，算法高效，计算速度快，潮流及优化方面优势明显。 2

多端直流线路 功率交换区域 优点 不足 没有汉化版本，故障仿真步骤繁琐，初学者上手较慢。 第一章 绪 论

1.1.2 PSS/E的优势

PSS/E包含了电力系统机电暂稳态分析计算中常见的功能应用。其最大优点在于： （1）一般情况下都能满足目前电网规模的计算，因为PSS/E仿真规模非常大，而且现在新版本能支持更大的仿真运算；

（2）灵活的模型自定义。PSS/E的自定义模型方法多种多样，用户可以根据熟练程度使用FORTRAN语言编写程序，也可以通过matlab simulink来进行搭建框图，但后者局限性大，并不常用；

（3）计算过程中更尊重用户的意见。并且用户可以根据自己的实际需要随时随地监测或修改仿真分析计算中的各参数。

国内目前经常使用的机电暂态仿真工具主要是中国版BPA和我国电科院研发的PSASP，还有美国电力技术咨询公司的PSS/E。但是随着电网的日益复杂，模型逐渐多样化，PSASP面临着模型更新跟不上的问题，PSS/E和BPA因为有着自定义模块则没有这方面的顾虑。

PSS/E可实现潮流计算、动态仿真（包括暂态和中长期仿真）、最优潮流、短路计算、电压稳定、等值计算以及设置扰动进行分析等功能，潮流和稳定计算是它最基本的功能，是进行其他分析计算的第一步。PSS/E更新换代速度非常快，目前已推出PSS/E33版本，本文所介绍和使用的是PSS/E32版本。PSS/E32软件包主要收集了动态模拟程序，动态数据映射程序，一打以上的数据转换，综合方案的编程和程序等诸多功能。

在PSS/E程序中，基本上所有的执行命令都是经由功能模块(ACTIVITY)来进行完成的，对(ACTIVITY)的调用可以像操作DOS那样输入命令来达成，它的操作过程基本上实现了消除导致用户误操作的因素。简单点也可以通过点击菜单上的(ACTIVITY)来运行。每一个(ACTIVITY)都是一个运算指令，用户需要掌握到每一个功能指令的运用方法才可以称得上灵活熟练应用，但不可否认这同样是PSS/E的独到之处。在它的后续开发中，IPLAN程序的编排书写都是以（ACTIVITY）功能指令为基础命令来控制其仿真模块的，而且因为PSS/E自定义功能的存在，极大满足了研究人员对模型创新的需要，因此在世界上有很高的赞誉。

PSS/E程序相比于其它的机电暂态仿真软件来说，PSS/E能完成更多的功能取决于它有高度模块化的结构，工程人员可以编写自己的专有程序加入PSS/E的模型，这种模型同时也满足了用户对新模型的计算要求，而且这种模型基本上可以发挥程序员的各种异想天开。PSS/E软件具有适应电网发展所需要的计算能力，目前PSS/E33版本可以处理的电网最大规模为150000条母线、300000个负荷、300000条线路以及33000台发电机。而之前的30版本处理规模为50000条母线，100000个负荷，因此有理由相信随着电子技术的发展，PSS/E这个机电暂态仿真程序也将会越来越完善。

将PSS/E与国内目前主要使用的中国版BPA、PSASP等电力系统分析及仿真软件进行

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比对，PSS/E软件的稳态计算程序由潮流计算、故障分析、网络等值、最优潮流、单线图绘制等功能一起构成，潮流计算只是其中最基础的一项功能。PSS/E软件稳态数据文件*.raw文件的数据输入顺序已经在PSS/E用户手册中有详细的介绍，一共由17个部分组成，主要涵盖了算例识别数据、母线数据、负荷数据、区域交换数据、变压器元件数据、发电机数据、支路数据、双端直流传输线路数等。更主要的是PSS/E程序的数据输入格式非常灵活，数据之间只需要用空格符号隔开，当然也可以用逗号隔开，一行中的后半部分如果都是默认数据，那么这一部分可以不用填写，PSS/E会自动补上默认数据。而BPA输入格式相对于PSS/E则显得比较繁琐。对于这种通过特定方式输入的数据，在用PSS/E打开之后可以用文件保存即Save功能将*.raw文件转化为通用格式，这也方便了PSS/E同其它机电暂态仿真软件之间的数据文件格式之间的交流，奠定了PSS/E的广泛应用。在潮流计算方法上，PSS/E自带了五种常用方法：即牛顿—拉夫逊法、高斯—塞德尔法（SOLV）、解耦法（PQ分解法）和固定斜率的解耦法以及改进的高斯—塞德尔法（MSLV）。潮流计算中选择哪种计算方法需要依据电力网络的实际情况来决定，而在电网潮流计算模型这一方面，PSS/E仅仅在升降电压元件模型上和BPA有着极小不同。

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第二章 PSS/E软件介绍

第二章 PSS/E软件介绍

2.1 PSS/E工作原理

PSS/E建立模型的速度简单快捷，它是由一个程序框架和大量的子程序组成的。PSS/E设计时是以一个数据库为核心，其他文件作辅助设计这样就构成了PSS/E。这个数据库又被称做工作文件。这些工作文件的建立是为了可以对一些电力系统仿真函数（如最优潮流和设备动态模型等）的计算标准进行优化。这些工作文件占据着PSS/E目录下大部分的.硬盘空间，他们都是通过一个称为功能模块（ACITVITIES）的完善的功能程序板块来执行操作。每个功能都有特定的功能需要执行（例如计算、输入、输出或数据操作功能），而这些功能在电力系统的潮流计算、系统等值、短路计算或暂态仿真分.析等.计算中都是必不可少的。

通过启动桌面上的PSS/E的图标（根据版本的不同，文件名后面会有对应版本数字）就可以开始操作PSS/E了。这个主要的模块会出现许多功能框让用户进行选择，被选中的功能将会被立即执行操作命令来完成一些工作文件。没有特殊情况，功能不会中断执行除非出现以下几种状况：

1.PSS/E程序已经完成了对数据的计算分析和暂态仿真。 2.在这个运行过程中发生了某种错误，导致程序中断。 3.用户自己直接中断或者取消了它的执行。

上述几种情况不论发生哪一.种都会将控制权返还给主模块，同时工作文件将会把这个功能执行过程的结果给反映出来。接着，主模块会询问用户再选择其他的一个命令。因为PSS/E的开放性，不论在什么时间，你都可以任意选择一个功能，但是到底应该选择执行哪一个功能应该是用户本人根据最近所执行的功能情况和目前工作文件的状况来决定的。

有时候为了添加一些工作文件，用户可以自己建立一个反映执行流程的“算例”和动态仿真“快照”的库。数据库原有文件和用户自定义文件相结合，组成了一个PSS/E专属的完整数据模块。PSS/E的用户可以很快地了解运用这些数据库中的参数变量，从而能有效地分类和展开自己的机电暂态仿真分析研究。

2.2 PSS/E动态仿真

动态仿真结果的分析和出图是电力系统分析机电暂态仿真软件不能缺少的基础模块。PSS/E的pssds4具有强大但复杂的功能，其稳定计算程序结构见图2-1。可见，在稳定计算上PSS/E与BPA有着本质上的不同，pssds4比BPA多一个核心枢纽，就是模型连接子程序

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CONET和CONEC。它们由PSS/E自动生成，在动态仿真中起着关键的作用。PSS/E软件中的CONEC 和CONET 两个指令负责加工模型子程序库中的各种模型，这其中也包括了用户自定义模型，而经过稳定计算数据库和编写转换、连接这些模型后形成的数据结合在一起就组成齐全的动态仿真数据。

图2-1 PSS/E动态仿真主体结构图

PSS/E程序 主框架 模型连接 子程序 模型子程序库 动态计算数据库 PSS/E稳定计算程序的主要特点为：

（1）PSS/E装有各式样的模型。包括含TCSC、UP—FC、CE BS、STATCON、SMES在内许多FACTS控制器和以电压源换流器为基础的HVDC，即“HVDC Light”等新型电子科技，为了适应不同的直流系统仿真它还提供了很多详细的模型。

（2）用户可以随时通过DOCU、S TRT/RUN、VCV、ESTR/E RUN、GSTR/GRUN等功能对仿真中的算例进行检查，发现错误可以立即修改，大大减少了调试过程的工作量。

（3）有强大的自定义模型功能，满足用户研究需要。 （4）分析仿真过程中全部采用IPLAN语言操作,过程简单。 （5）自带的计算方法非常快速，有效节省时间。

（6）符合机电暂态仿真的需要，满足暂态和中长期分析要求。

2.3 PSS/E潮流计算

潮流计算是电力系统分析中的基础，常用来研究电网可能存在的各种问题。PSS/E软件集合了五种主流的计算潮流方法，有牛顿-拉夫逊法（FNSL）、PQ解耦法(NSOL)、高斯-塞德尔法(SOLV)、修正高斯-塞德尔法（MSLV）和固定斜率解耦法(FDNS)。PSS/E可以考虑反应的极限载荷调节抽头调整，区域电力交换，相移调整、电抗器组投切、D.C换流升降电压元件的分接头调整等，这一点和BPA软件基本保持一致。

PSS/E程序下的潮流计算包含以下几个特点：

1）PSS/E程序在计算过程的时候已经将变压.器本身存在30°相位差预设了，这样系统的有功和无功的结果不会受到影响，但会干扰到母线电压的相角分布。如果没有把升降电压元件的相位差考虑进去，将会使得接下来的不对称故障分析结果计算有错误；

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第二章 PSS/E软件介绍

2）PSS/E程序自带了通用柔性交流输电系统控制器卡，系统中含有柔性交流输电系统控制器时，用PSS/E进行运算时简单快捷。

3）BPA输入原始数据时比较繁琐，要求一个个输入，而PSS/E输入方法相对BPA就体现出了优势，输入格式自由方便，因此它大大减少了输人原始数据的工作量。

4）PSS/E.提供了电网络数据的修改，需要在用户界面浏览再进而修改网络结构和参数。 5）PSS/E提供了外部接口，方便调用，同时可用结果生成EXCEL，DOC等文档报告输出结果。

6）PSS/E可以绘制单线图和潮流结果报告图，用户也可以填写数据点击AUTO DRAW进行自动绘图，但是由于母线位置不确定需要用户手动调整，也能通过IPLAN编程语言自主绘制地理位置接线图。

PSS/E程序中共带有5个潮流计算方法，分别是牛顿-拉夫逊法（FNSL）、PQ解耦法(NSOL)、高斯-塞德尔法(SOLV)、修正高斯-塞德尔法(MSLV)和固定斜率解耦法(FDNS)。每个解法器的收敛性由电力系统网络和负荷特性决定，因此它们有各自的优点和缺点。表2-1详细地列出了每个解法器的优缺点和使用条件。在某些非常特殊情况，这5个解法器都有可能失去应有的作用。

表2-1 潮流计算解法器 迭代方法 高斯-塞德尔法（SOLV） 修正.高斯-塞德尔法（MSLV） 具有高斯-塞德尔对初始参数具优点 有较好的容错性 法的所有优点；并且能处理1类母线上的串联电容器 不能处理负电抗；加速因子必缺点 须与系统相匹配；处理大规模系统时迭代次数增加 电压初值估计较差时；系统无使用情况 功不足;NSOL或FNSL不能收敛时，数据可靠性较差时

牛顿-.拉夫逊法（FNSL） P.Q解耦法（NSOL） 在正常的情况下具有很好的收敛性；计算速度较较快 固定斜率解耦法（FDNS） 在正常的情况下具有很好的收敛性；计算速度较较快 在较好的初值下，具有很好的收敛性 对初值要求较加速因子对收敛性特别敏感 但是对初值要求较高 高；无法处理X/R较小的情况 对初值要求较高 电力网络正常参考高斯-塞德尔法 运行时，电力网络中含有串联电容器或其他负阻抗支路时 7

电压初始估计差别较大时；支路中含有负阻抗时 华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书

表2-1 潮流计算解法器（续） 电力网络中存在电力网络中存不能使用情况 在串联电容器时和阻抗很小的支路时 阻抗很小的支路时；串联补偿超过80%；串联电容器直接与发电机母线连接 打印每次迭代打印了每次迭收敛性监控情况 代过程中△V变化最大的母线号和/△V/ 参考高斯-塞德尔法 中有功功率和无功功率，电压幅值和相位不匹配值；并打印相关母线号 AB：停止迭代并返回解法器；NC：删除收敛中断操作选项 性监控列表；DC：每次迭代画一条直线；NM：删除调整监控器 参考高斯-塞德尔法 参考高斯-塞德尔法 参考高斯-塞德尔法 参考高斯-塞德尔法 参考牛顿-拉夫逊法 参考牛顿-拉夫逊法 当系统过载并引起无功不足时 当系统过载并引起无功不足时；网络中含有X/R很小的支路 当系统过载并引起无功不足时

2.4 故障分析

故障分析诊断也是PSS/E除了潮流计算的另一个基本模块。由对称分量法原理知道，不对称故障.计算不仅仅需要用到潮流计算中的正序网络，还需要在电力运行系统上加入负、零序网络。在PSS/E中，完整的故障.分析诊断数据文件除了需要潮流原.始.数据，还需要故障分析诊断数.据，两个结合才是完整的故障数据。不对称故障分析诊断的.原理见图2-2。PSS/E为用户预装了丰富的故障和开关.操作类型，可精确模拟升降压电子元件的各种结构，电路计.算得出的数据直接被传送给继电保护整定模块（RECAP），通过开关和故障程序之间良好联系使用，通过这种方法就可以完成对继电保护装置基础数据的设定、校验等工作。

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第二章 PSS/E软件介绍

读潮流原始数据文件，建立正序网络（READ） 潮流原始数据.raw文件 增加零序和负序网络到工作空间（RESQ） 故障分析数据.seq文件 保存完整的故障分析数据（SAVE） 保存的数据.sav文件 解得故障前系统稳态 故障应用和开关操作，解故障后的系统（SCMU） 结果数据.out文件 结果输出和处理 图2-2故障分析诊断的一般过程

2.5 PSS/E暂态分析

通常，电力系统会有发生各种干扰的情况，例如各种电路短路、大用电器、大功率电源投入、变压器投入和切换等动作时，电网的构造和模型参数都有较大的变化发生，使得系统的电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件和发电机的振荡频率也随之变化，破坏利用能源产生原动力机器.与发电机之间的平衡，导致机器内转子加速或减速，引起发电机，励磁电压和内部电流的变化，进一步引起励磁调节系统、调速系统、负荷功率，以及其他一些控制装置的数据改变，上述各种结果的互相变化影响，导致形成一个以发电机转子常规运动和电磁功率变化为主要因素的机电暂态发生过程。对电力系统受到扰动后恢复到正常运行这一段时间发电机的恢复能力分析，一般就是电力系统暂态稳定分析。

考察系统对可预期的激励的响应快速性是对一个电力系统进行动态仿真的目的。从原理上讲动态仿真的过程是很直接明了的。在“L”时刻，可以知道“你在哪里”。从“你在哪里”及用来描述系统行为的微分方程，就可以决定“你正往哪里去”。然后是“出发”，时间阶段进行到“L+t”（其中t为时间步长或积分步长），接着重复上面的过程。用术语来

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说，系统行为是由一组微分方程描述的。在仿真期间的每个.时间常数，对系统中每个状态变量的时间导数进行计算并且分析，并使用描述在该时刻系统条件的常量参数从每个状态变量的当前值及其变化率，就可以推断出下一个时间阶段状态变.量的数值。

PSS/E同样为用户内嵌了计算电力系统暂态稳定的功能，但是它的整个程序是比较分散的，需要用户对PSS/E软件有一定的认识后才能熟练灵活运用。

2.6附加程序

PSS/E提供的附加程序有很多，又可以分为5大类程序。这些程序极大丰富了PSS/E软件的资源，用户可以借此开发出量身定制的各种模型，是强大的开发工具数据模块集合体。根据起到作用之间的差别，它们可以分为绘制仿真图单线图、数据格式转换调用、线路运输特点额定常数变量变化计算TMLC、编程语言IPLAN以及其它5类程序。

数据的合并、清理和整合程序，如WSCFOR、RAW26、PSAP4、COMDAT等，它们可实现PSAP格式、IEEE格式、WSCC格式与PSS/E的数据的合并、清理和整合以及PSS/E的低版本的向PSS/33的数据的合并、清理和整合。

图形显示程序要求快速简单，让人一目了然。PSS/E动态仿真输出通过内嵌的PSSPLT程序自动产生仿真图形。它同一时间最多可完成6个输出接口的出图，根据不用的线条和颜色进行区分。这些图形结果可输出到各种数字仿真终端，如打印机、显示器、示波器、绘图工具等，也可以保存为PS文件以供后续处理。此外利用PTI公司研发的FORTRAN通用.数据库（FUP）和与设备相区别的绘图软件包（Inde plot）为图形的纸质版和.演示取得了多种多样的快捷方法。

TMLC是PSS/E软件中特别用来分析线路传输额定参数变化的额外程序，可以分析架空线路和电线的正序和负序阻抗、自感、导纳、互感及其它特性变量.参数。具有良好的图形用户界面，采用问答式的输入输出方式，这个结果在PSS/E的.其它计算验证流程也可以记录使用。IPLAN语言是PSS/E为用户提供的一种简单易学的编程语言。这个编程语言和FORTRAN相比具有相似性，不限定编写的框架，建一个新文本文档就可以展开编程，但编写指令一般不能超过1万行。我们可以利用IPLAN来进行下述的一些操作：

1）对PSS/E计算结果进行检测和对输入数据的改正； 2）通过IPLAN编程来完成各样重复、分析以及计算 ； 3）利用IPLAN得出需要的图形线条和EXECL报表；

4）用户也可以创建一个专属图形框架，主动对复杂的案例计算分析； 5）读入用户运用自定义功能编写的程序。

除此外，PSS/E也为用户安装了VCV、Accc Brws Grid、dbuild、imd、plinc等附加程序，且很实用。

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第三章 PSS/E自定义功能

第三章 PSS/E自定义功能

3.1 PSS/E自定义概述

PSS/E为了满足各种用户的需求，它的模型库非常丰富，基本上涵盖了各式各样的电力模型。但是随着近年来各种新研发元件的不断投入使用，原有模型已经不能满足部分电网需求，在这一新的形势发展下，作为一款商业化软件，PSS/E已经成功地满足了模拟系统元件、自动控制装置和控制功能的需要，这样就使得分析师们不用为了模型与设备的匹配而去做很多繁琐的工作，比如将新模型简化硬套到原有模型中去，PSS/E为用户详细介绍了自己编写自定义模型的办法，用户在这之前需要自己学习一些基本的编程能力和理论，下面列出几点：

（1）用户应该熟悉自己所建的模型组成，会对复杂框图进行拆分，然后依据简单框图写出相应的微分组合和代数方程；

（2）（1）中的微分、代数方程可以采用PSS/E程序的语句来表达； （3）对PSS/E的数据格式了解清楚，对PSS/E数组调用方式清楚； （4）熟练运用FORTRAN语言或会用matlab simulink建模块图。

编写自定义模型时可以先从原有模型中选择，经过参数适当的调整也可以模拟出一个新的元件。PSS/E在模型上的设置非常的人性化。

用户自定义的步骤是：

（1）读取原有或自己新建的潮流数据和动态数据，并保存为暂态snp文件，记下此时STATE/VAR/CON 等占用的位置；

（2）在CONEC或CONET文件中添加编写的模型或操作代码，并保存起来。这里应该使用FLECS语言。

（3）打开PSS/E程序的系统环境，执行COMPILE指令把源程序转换为PSS/E调用的程序代码，形成CONEC.obj和CONET.obj文件，确认无错误后输入CLOAD4，然后执行，完成编译，在目录下形成DSUSR.DLL文件；

（4）打开PSS/E程序的系统环境，输入PSSDS4，然后导入第一步保存好的snp文件，用ALTR功能变换Solution Parameter中的STATEs、VARs等变量的位置；重新保存为snp文件；

（5）进行仿真。

应了解执行仿真程序时，DOS系统会提示这一时刻调用USER DLL，而不是以前默认使用的DEFAULT DLL，用户自定义模型的调用就完成了。

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3.2自定义环境配置

若使用33版本PSS/E，可以参照以下步骤进行自定义环境的配置：

（1）首先安装visual studio 2010，接着安装inter visual fortran 2011版或2012版，应注意的是，两个软件安装路径都不应出现中文。

（2）两个软件安装成功后，点击Python2.7目录下的run27或者直接打开PTI目录下的 Creat User Dll，如果自定义环境配置完成，应该和图3-1、图3-2所示一样。

图3-1自定义环境选择

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第三章 PSS/E自定义功能

图3-2配置完成图

3.3自定义mode，数组和模块分解

3.3.1 自定义MODE

在PSS/E中标志量MODE非常重要，下面.分成几个部分来表现这些必需的过程： 当MODE=1时起到的作用：模型必需对所有其中的状态变量及代数变量执行初始化。 当MODE=2时起到的作用：模型必需完成所有必需的计算，使得DSTATE数组自动添加状态变量（STATE）的时间导数；在这个阶段对应稳定器模型一定要将其输出信号的当前值计算出来并将结果插入VOTHSG 数组合适的接口；对应最小励磁限值器模型，必须将其输出信号的当前值计算出来并把数据纳入VUEL 数组合适的接口；对应最大励磁限值器模型，必须将其输出信号的当前值计算出来.并放入VOEL 数组合适的接口。

当MODE=3时起到的作用：对应的稳定器模型必须计算其输出信号的当前值并放入VOTHSG数组适当的接口；对应最小励磁限值器模型，此时应该计算出其输出信号现在值并放入VUEL 数组合适的接口；对应最大励磁限值器模型，此时应该计算其输出信号的现在值并.放入VOEL 数组合适的接口；对应励磁系统模型模型，此时计算其输出电压的现在值并放入EFD 数组合适的接口；对应原动机调速器模型，此时计算其原动机机械功率的当前值并将其放入PMECH 数组合适的接口。其它用户书写模型通常对MODE=3无要求。

当MODE=4时起到的作用：模型必须更新指示被使用的STATE最高数目的PSS/E变量NINTEG。

当MODE=5时起到的作用：模型由动作DOCU在其.报告模式下调用，一定要写出模型数据报告。

当MODE=6时起到的作用：模型由动作DUDA调用，并且记录下相关的合适数据值。

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当MODE=7时起到的作用：模型由动作DOCU在数据检查模式下调用，对模型常量的数据检测功能进行使用；如检测到有数据发生错误，将会在正常的DOCU 报告中记录下来。

当MODE=8时起到的作用：模型读取用户自定义数据和描述。

MODE的数值不用用户自己设置，是PSS/E软件在仿真过程中根据步骤需要自动调用MODE的值。例如，执行STRT时，MODE的设置为1，仿真进行时，MODE先设置为3，并调用CONEC，然后MODE再设置为2，再调用CONEC。

PSS/E中的很多执行命令都是跟标志量相对照的，比如STRT命令是对整个PSS/E动态模型执行潮流初始化，此时标志量MODE对应值设置为1。PSS/E主体框架中动态仿真计算是以逐个逐个的动作串联起来的，而这些动作又是和这些内置的标志互相关联的。一般在模型子程序中对应不同的标志量的值写入不同的实行标志量相应功能的语句，PSS/E实现每个动作的过程，就是根据动作相应的标志量值，通过连接自有子程序（TBLCNC，CONEC，CONET等）调用模型子程序中对应该标志量值的语句。比如STRT动作，在进行初始化时，与MODE=1相联系，从而通过连接子程序调用模型子程序中对应MODE=1的初始化语句。

KPAUSE是PSS/E自定义模型的其中一个标志量，在MODE等于1至4时有内在含义，它表示了RUN，MRUN，ERUN或GRUN动作中的时间常数。

当KPAUSE=0时：表示模型属于正常计算调用范围。

当KPAUSE=1时：表示模型在某扰动设置开始前被调用（即TIME=TPAUSEˉ时）。 当KPAUSE=2时：表示模型在某扰动设置加入后的第一个时间步长被调用（即TIME=TPAUSE+时）。

KPAUSE标志表现扰动加入前后用不同形式表示的模型，大部分用户书写模型时对这一标志量很少设置变化值，也即大部分模型在扰动加入前后模型的方式及参数基本不会发生什么变化。

标志量MSTATE在MODE=1至4时有意义，它表现了动作MSTR/MRUN，STRT/RUN， ESTR/ERUN，GSTR/GRUN或ASTR实施时的仿真类别：

MSTATE=0：由动作STRT和RUN，或ASTR实行的标准状态空间动态模拟。 MSTATE=1：由动作ESTR和ERUN展开的励磁系统响应速度检验。只调用发电机和励磁系统模型。

MSTATE=2：由动作ESTR和ERUN展开的励磁系统开路阶跃响应检验。只调用发电机和励磁模型。

MSTATE=3：由动作GSTR和GRUN展开的发电机响应检验。只调用发电机模型及原动机调速器模型。

MSTATE=4：由动作MSTR和MRUN展开的加时阶段动态模拟。

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第三章 PSS/E自定义功能

MSTATE=5：动态数据有效但初始化动作没有得到有效执行。

在MODE= l到4中逻辑变量MIDTRM 是有意义的，指示的是状态空间模拟在执行还是扩展模块模拟在执行（Z空间模拟）：

MIDTRM=FLASE．状态空间模拟 MIDTRM=TRUE．扩展动态模拟

3.3.2关于数组

表3-1列出了仿真过程中经常用到的参数，变量（包括CON、ICON、STATE和VAR等）。

表3-1 仿真常用参数 变量说明

数组 常数（CONSTANTS）

CON ICON CHRICN MABASE ZSORCE XTRAN GENTAP 状态变量（STATE Variable）

STATE 代数变量（Algebraic Variable） VAR VOLT BSFREQ ANGLE PELEC 一般代数变量数组 母线标幺电压值（复数） 母线标幺频率偏差值 发电机相对转子角 发电机有功电磁功率（以SBASE为基值的标幺值） QELEC 发电机无功电磁功率（以SBASE为基值的标幺值） ETERM EFD PMECH 发电机端电压（标幺值） 发电机主磁场电压（标幺值） 汽轮机机械功率（以SBASE为基值的标幺值） 15

内容 索引 一般常数（实数） 一般常数（整数） 一般常数（字符） 发电机基准MVA 发电机阻抗（复数） 升压变阻抗（复数） 升压变变比 CON 数 ICON 数 ICON 数 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 一般状态变量数组 STATE数 VAR数 母线的顺序编号 母线的顺序编号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书

表3-1 仿真常用参数 变量说明（续1）

SPEED XADIFD ECOMP VOTHSG VUEL VOEL TPLOAD 发电机转速偏差值（标幺值） 发电机磁场电流（标幺值） 电压调节器补偿电压（标幺值） 稳定器信号（标幺值） 最大励磁限制器信号（标幺值） 最小励磁限制器信号（标幺值） 有效有功负荷（以SBASE为基值的标幺值） TQLOAD 有效无功负荷（以SBASE为基值的标幺值） DC2SIG 双端直流输电线路模型的辅助信号输入 DCMSIG 多端直流输电线路模型的辅助信号输入 VSCSIG VSC直流输电线路模型的辅助信号输入 FCTSIG 输入变量（Input Variable） VREF FACT设备模型的辅助信号输入 电压调节器的电压设定值（标幺值） 内部数组（Internal Arrays） DSTATE STORE STORMT CURNT BSFMEM STRTIN NUMTRM NUMBUS MACHID LDSTRT

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发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 发电机索引号 负荷索引号 负荷索引号 辅助信号索引号和双端直流线路号 辅助信号索引号和多端直流线路号 辅助信号索引号和VSC索引号 辅助信号索引号和FACT设备号 发电机索引号 一般状态变量对时间的导数 一般状态变量的积分器存储 一般存储（外部量） 网络求解的电流注入量（复数） 母线频率计算存储 电厂相关模型的开始数组索引 母线顺序编号的指针 外部母线号 发电机ID 负荷相关模型的开始共享数据数组索引 STATE数 STATE数 STATE数 * 2-1和2 * STATE数 母线顺序编号 母线顺序编号 数组存储位置索引表 发电机索引 母线顺序编号 发电机索引 负荷数组存储位置索引表1

结 论

结 论

通过对PSS/E这一电力综合性软件的潮流，自定义建模计算对比，借此对PSS/E模型自定义进行了初步了解。通过两次算例的分析比较，可以从中直观地了解到PSS/E程序在进行机电暂态仿真时可以独立完成所需要的工作，而且在潮流计算上并不逊色于BPA程序。特别是PSS/E的自定义功能完美地解决了用户模型不存在时无能为力的情况。

本文主要对PSS/E自定义模块对比，动态潮流计算进行了简单的建模和计算，通过和已知的结果进行对比分析，借此来验证PSS/E这一电力仿真软件的实用性。经过结果表明，PSS/E的计算结果与实际结果虽然存在误差，但误差都在接受范围之内，也就是说，PSS/E在电力系统分析与仿真上是可以应对在国内电网网络上的。

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参考文献

参考文献

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[6] 黄莹,徐政,潘武略.基于PSS/E的华东电网低频振荡分析方法[J]电网技术,2005,29(23):11-17 [7] 黄莹,徐政,贺辉. 电力系统仿真软件PSS/E的直流系统模型及其仿真研究[J].2004.3,28(5):26-29 [8] 陈琰.互联电力系统频率控制及仿真[D] .浙江大学, 2001.2

[9] 江全元,彭旭东,张宝星. PSS/E—种先进的电力系统分析仿真软件[J].高电压技术, 2005.1,31(1):60-76 [10] 马龙义,蔡景东.基于PSS/E的电力系统仿真研究概述[J]. 应用科技,2012:125

[11] 王琳,孙福成. PSASP与PSS/E数学模型及暂态稳定计算的对比分析[J].计算机技术及应用,2012.2,38(6):284-286

[12] 陈义宣,王晓茹,廖国栋等. PSS/E 励磁系统的自定义建模[J].电网技术,2009.10,33(18):78-83

[13] 于兵,程华,徐政.SIMPOW与PSS/E应用于电力系统的暂态仿真研究[J].电力系统暂态过程分析与控制2008:492-497

[14] 程华,徐政.PSASP 与PSS/E 稳定计算的模型与结果比较[J].电网技术,2004.3,28(5):1-8 [15] 蔡晔,徐政. 基于PSS/ E 的节点静态电压稳定极限计算[J].华东电力,2002(9):27-29 [16] 张扬,陆承宇,杜振东.电力系统仿真软件PSS/ E 简介[J].华东电力,1997(1):6-9 [17] 祝瑞金,傅业盛. PSS/E稳定计算程序发电机模型初探[J].华东电力,2003(7):422-426

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致 谢

致 谢

本次的毕业论文设计经历了文献综述、开题报告、查阅资料、数据整理分析、论文的写作、论文修改以及最终的定稿，这个过程我得到了许多可敬的师长、亲爱的同学以及朋友们的指导、帮助与支持，在此，请接受我诚挚的感谢！

通过这一阶段的努力，我的毕业论文《基于PSS/E环境的自定义建模研究》终于完成了，这意味着大学生活即将结束。在大学阶段，我在学习上和思想上都受益非浅，这除了自身的努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。

本次设计能够顺利完成，首先我要感谢我的母校——华南理工大学广州学院，是她为我们提供了学习知识的土壤，让我们在这里的四年可以孜孜不倦地在知识的海洋里遨游；其次我要感谢电气工程学院的老师们，他们不仅教会我们专业方面的知识，而且教会我们做人做事的道理；尤其要感谢在本次设计中给与我大力支持和帮助的朱林老师，每有问题，朱林老师总是耐心的解答，使我能够充满热情的投入到毕业设计中去，朱老师的严谨的治学态度，细致的研究精神和敬业精神对我以后的生活工作和学习将产生积极的影响，再次向朱老师表示感谢，让我明白了自己要对自己的人生负责；还要感谢我的师兄苏海林，是他认真在我的毕业设计中进行了认真的指导，使我少走弯路，谢谢他的宝贵意见。还要感谢我的同学们，他们热心的帮助，使我感到了来自兄弟姐妹的情谊；最后还要感谢相关资料的编著者和给予我们支持的社会各界人士，感谢您们为我们提供一个良好的环境，使本次设计圆满。

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第三章 PSS/E自定义功能

表3-1 仿真常用参数 变量说明（续2） LDSTR2 负荷相关模型的开始私有数据数组索引 NUMLOD LOADID RLSTRT RINCNX INTICN STRTAU STRTFC STRT2D 母线顺序编号的指针 负荷ID 线路继保模型的开始数组索引 支路继保模型连接表索引 积分器存储数组 辅助信号模型的开始数组索引 FACTS设备模型的开始数组索引 双端直流线路模型的开始数组索引 STRTMD 多端直流线路模型的开始数组索引 多端支路线路连接索引 负荷索引 负荷索引 线路继保数组存储位置索引 复式支路索引 ICON数 辅助信号数组存储位置表索引 FACTS设备连接索引 双端支路线路连接索引 负荷数组存储位置索引表2

这些数组有的可以直接调用，例如我们需要在连有发电机的母线上加入一个自定义的磁场电压控制程序，，因为发电机的本身问题存在有磁场电压，因此我们可以从EFD数组中直接调用出发电机的磁场电压，接着通过一连串的微积分模块分解就可以改变它的值。

3.3.3模块分解

有时候面对一个复杂的控制模块，我们可以将其分解成两个或者更多的积分模块。如图3-3就是将一个积分模块等换分成两个积分，这样编程时会更加简单。

图3-3分解图

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3.4 模型调用方式

动态数据中不同类型的模型在被DYRE导入后，根据数据在CONEC或CONET中也会有不同的调用方式。

根据前面讲述的动态数据中自定义模型数据中IC参数的不同，CONEC和CONET中的调用格式可以有很多类，下面简要说明电厂和负荷相关模型的调用情况，其他模型可以参考用户操作手册十一章第九节：

（1）电机相关模型

电机自定义模型相关代码是USRMDL（IC=1-5，9-11），这类自定义模型的调用方式如下：

CALL model name （MC，ISLOT ）

对应的，用户自定义过程需要的模型程序在下面提供： SUBROUTINE model name （MC，ISLOT ）

其中，MC= PSSE 内部调用模型所在的发电机的索引，整数；ISLOT=PSSE 该模型数组分配表索引。

由于电机模型需要指明模型所用的CONs、STATEs、VARs和ICONs数组的确切位置，因此需要以下方法获取：

J=STRTIN（1，ISLOT ）：授予首个“NC” CONs常数的启动位置；

K=STRTIN（2，ISLOT ）：授予首个“NS” STATEs变量的启动位置，也是DSTATE变量的启动位置；

L=STRTIN（3，ISLOT ）：授予首个“NV” VARs变量的启动位置； M=STRTIN（4，ISLOT ）：授予首个“NI” ICONs变量的启动位置； （2）负荷相关模型

负荷相关模型是USRLOD（IC=12-13）自定义模型，这些模型的调用格式为： CALL model name （LD，ISLOT，ISLOT2 ） 同样的，用户自定义过程需要的模型程序如下： SUBROUTINE model name（LD，ISLOT，ISLOT2 ）

这里，LD=PSSE 是该模型所在负荷的索引，ISLOT=PSSE 是该模型共享数据的数组分配表索引，ISLOT2=PSSE 是该模型私有数据分配表索引。

其CON、STATE、VAR和ICON数组的确切位置的获取按照如下方式： J=LDSTRT（1，ISLOT ）：收集首个“NC” CONs 常数的初始位置； M=LDSTRT（2，ISLOT ）：收集首个共享“NI” ICONs 常数的初始位置； K=LDSTR2（1，ISLOT2 ）：收集首个“NS” STATEs 变量的初始位置，也是DSTATEs

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第三章 PSS/E自定义功能

变量的起始位置；

L=LDSTR2（2，ISLOT2 ）：收集首个“NV” VARs 变量的初始位置； N=LDSTR2（3，ISLOT2 ）： 收集首个私有“NRI” ICONs 常数的初始位置；

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第四章 算例分析

4.1 潮流计算对照分析

为了验证PSS/E的权威性，本文特意选取了经典的IEEE9节点系统来分析PSS/E软件与BPA软件潮流运算结果是否具有一致性。IEEE9节点系统如图4-1所示。系统的基准容量SB=100MW，额定频率f=50Hz，各节点数据已在表4-1中列出。其中，PSS/E软件使用的是牛顿-拉夫逊法，而BPA软件则是PQ分解法、牛顿-拉夫逊法两者的先后使用。

图4-1 IEEE9节点系统接线图

表4-1 IEEE9节点系统数据表1 节点名称 电压等级 （KV） Gen1 Gen2 Gen3 16.5 18.0 13.8 有功出力 （MW） 163.0 85.0 无功出力 （MVar） 电压幅值 （p.u.） 1.01 相角 （°） 0 20

第四章 算例分析

表4-2 IEEE9节点系统数据表2

节点名称 电压等级 （KV） Bus 1 Bus 2 Bus 3 Bus A Bus B Bus C 230.0 230.0 230.0 230.0 230.0 230.0 无功负荷 （MVar） 10.0 70.0 40.0 55.0 并联导纳无功负荷（MVAR） 20.0 10,.0 20.0 有功负荷 （MW） 35.0 125.0 90.0 100.0 表4-3 PSS/E与BPA潮流结果对比 BPA 相角 （°） 0 5.1 1.5 -3.4 -0.7 -1.3 -6.2 -5.5 -3.1 PSS/E 电压幅值 （p.u.） 1.01 1.01 1,01 1.037 1.041 1.051 1.004 1.020 1.030 相角 （°） 0 5.1 1.5 -3.4 -0.7 -1.3 -6.2 -5.5 -3.1 差值 电压幅值 （p.u.） 0 0 0 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 相角 （°） 0 0 0 0 0 0 0 0 0 节点名称 电压等级 电压幅值 （KV） Gen 1 Gen 2 Gen 3 Bus 1 Bus 2 Bus 3 Bus A Bus B Bus C 16.5 18.0 13.8 230.0 230.0 230.0 230.0 230.0 230.0 （p.u.） 1.01 1.01 1.01 1.039 1.043 1.053 1.006 1.022 1.032 表4-4 PSS/E与BPA计算结果偏差对比 项目 平衡机有功出力 （MW） 平衡机无功出力 （MVar） 系统有功出力 （MW） 系统无功出力 （MVar） 系统有功负荷 （MW） 21

PSS/E 105.4 BPA 105.4 绝对误差 0 相对误差 0% 43.9 43.7 0.2 0.45% 353.4 353.4 0 0% 99.8 99.5 0.3 0.3% 350.0 350.0 0 0%

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表4-4 PSS/E与BPA计算结果偏差对比（续）

系统无功负荷 （MVar） 系统有功损耗 （MW） 系统无功损耗 （MVar） 48.9 48.8 0.1 0.2% 3.43 3.4 0.03 0.85% 175.0 175.0 0 0%

通过查看PSS/E软件和BPA软件，用两者潮流计算结果的对比和分析可知，因为PSS/E和BPA有效位数的设置存在差别，导致了它们潮流计算结果存在着极小的不同，但是仍然可以认为两者结果是具有一致性的。也就是说，PSS/E软件在目前来说可以独立完成潮流方面的工作。

4.2 自定义例子

1）EXEC励磁控制器

图4-2是一个PSS/E软件自带的EXEC励磁控制框图，接下来我们就运用PSS/E自定义功能来实现同样的功能控制，并将自定义编程励磁和自带励磁控制在同一系统、同一带发电机母线，同一条件下的输出曲线进行了对比，其中编写代码如下：

图4-2 PSS/E自带框图

SUBROUTINE CONEC INCLUDE 'COMON4.INS' RETURN

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第四章 算例分析

END

C 关于自定义模型励磁系统模型DEMOEX的调用语句

SUBROUTINE USRMDL （MC,SLOT,IT） INTEGER MC, SLOT, IT SELECT （IT）

（1001）CALL DEMOEX （MC,SLOT） FIN RETURN END

SUBROUTINE DEMOEX （IARG,SLOT） C 对模型子程序使用数组的声明

USE DYNAMICS, ONLY: NUMTRM, STRTIN, * ETERM, EFD,

* ECOMP, VOTHSG, VREF, * VUEL, VOEL, * CON,

* STATE, DSTATE, * CON_DSCRPT $INCLUDE PERM4.INS $INCLUDE DSCOM4.INS C 对模型子程序使用的参数变量的声明

INTEGER IARG, SLOT INTEGER I, IB, J, K REAL VERROR, S

C MODE 8，获取CON_DSCRPT数组的常数描述

IF （MODE.EQ.8）

. CON_DSCRPT （1） ='TA/TB' . CON_DSCRPT （2） ='TB' . CON_DSCRPT （3） ='K' . CON_DSCRPT （4） ='TE' . CON_DSCRPT （5） ='EMIN' . CON_DSCRPT （6） ='EMAX' . RETURN ...FIN

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I=IARG

J=STRTIN （1,SLOT） K=STRTIN （2,SLOT）

C MODE 5至7，这里对功能DOCU及DYRA不做详细解说，进行简单RETURN即可

IF （MODE.GT.4） RETURN IB=NUMTRM （I） IF （IB.LE.0） RETURN

C MODE 1，对状态变量和代数常量进行初始化

IF （MODE.EQ.1）

. VREF （I）=EFD（I）/CON（J+2）+ECOMP （I）

. STATE （K）=（VREF （I）+VOTHSG （I）+VUEL（I）+VOEL（I）- ECOMP（I））*（1-CON（J））

. STATE （K+1）=EFD（I） . RETURN ...FIN

C MODE 2，将状态变量的导数值放入DSTATE数组中

IF （MODE.EQ.2）

. VERROR=VREF （I）+VOTHSG（I）+VUEL（I）+VOEL（I）- ECOMP（I） . DSTATE （K）=（VERROR*（1- CON（J））- STATE（K））/CON（J+1） . DSTATE （K+1）=（CON（J+2）*（VERROR* CON（J）+ STATE（K））- STATE（K+1））/ CON（J+3）

. RETURN ...FIN

C MODE 3，计算其输出励磁电压的值并将其放入数组EFD

IF （MODE.EQ.3） . S=STATE（K+1） . . CONDITIONAL

. （S.GT.CON （J+5）） S=CON（J+5） . . （S.LT.CON （J+4）） S=CON（J+4） ...FIN . EFD（I）= S . RETURN ..FIN

C MODE 4，设置NINTEG值

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第四章 算例分析

IF （（K+1）.GT.NINTEG） NINTEG=K+1 RETURN

编程结束后调用PSS/E程序，因为只是为了两个程序之间的对比，本文是随意填写的参数，本次对比所用参数如下图4-3所示

图4-3参数设置

本模块是加载在图4-4中GEN 1上，仿真的时候，在BUS 3的第2秒~2.12秒设置母线故障，仿真时间为10秒。

图4-4仿真线路图

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仿真图如图4-5所示：

图4-5仿真曲线对照图

从图可知，PSS/ E自定义编程得到的励磁控制与PSS/E自带的励磁控制仿真曲线无缝重合，在这里，选取其中一条线路有功输出作为对照，因此，可以完好地证明PSS/ E自定义的励磁编程可以实现PSS/ E自带励磁功能。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/t1pv.html