110kV变电站仿真软件
电力系统仿真软件综述
电力系统仿真软件综述电力系统仿真软件综述随着电力系统规模不断扩大和复杂性增加，对于电力系统的仿真和分析工作变得越来越重要。
电力系统仿真软件被广泛应用于电力系统规划、运行和维护等领域，为电力行业提供了强大的工具和支撑。
本文将综述当前市场上常见的电力系统仿真软件，并对其特点和优势进行分析。
1. PSS/EPSS/E 是一款功能强大的电力系统仿真软件，广泛应用于电气工程领域。
它具有强大的建模、仿真和分析能力，可以模拟复杂的电力系统网络，包括传输线路、变压器、发电机、电容器等设备。
PSS/E 提供了多种仿真分析功能，包括电压稳定性分析、动态稳定分析、短路分析等，可以帮助工程师进行电力系统规划和故障诊断。
2. DIgSILENT PowerFactoryDIgSILENT PowerFactory 是一款领先的电力系统仿真软件，具有广泛的应用场景和强大的建模和仿真功能。
它可以模拟各种电力系统网络，包括输电网、配电网和微电网等。
DIgSILENT PowerFactory 提供了多种分析模块，包括稳态分析、暂态分析、谐波分析等，可以帮助工程师进行电网规划和运行分析。
同时，DIgSILENT PowerFactory 还支持与其他软件的接口对接，方便系统集成和数据交换。
3. EMTP-RVEMTP-RV 是一款专业的电磁暂态仿真软件，主要用于对高压和超高压电力系统进行分析。
它具有高精度的仿真能力，可以模拟各种暂态现象，包括开关操作、故障和雷电等。
EMTP-RV 提供了丰富的元件和模型库，使得建模过程更加简便和准确。
此外，EMTP-RV 还支持并行计算和分布式仿真，提高了仿真效率。
4. PSATPSAT 是一款免费开源的电力系统分析软件，主要用于稳态和暂态分析。
它提供了多种建模元件和模型，可以模拟各种电力设备和控制装置。
PSAT 支持稳态潮流分析、动态模拟和谐波分析等多种分析功能，为电力系统设计和运行提供了强大的工具和支持。
基于Matlab Simulink的110kV变电系统建模及故障仿真分析
基于Matlab Simulink的110kV变电系统建模及故障仿真分析作者：杨涛来源：《建筑工程技术与设计》2014年第30期摘要：本文引入了Matlab Simulink仿真手段，搭建110kV小型中性点接地变电系统；设定初值并拟定变压器参数，利用变压器差动保护原理搭建差动电流生成模块；模拟变压器主保护区内外故障，将所得电流、电压以及差流波形直接输出进行观察分析，直观明了地验证变压器主保护原理。
关键词：Matlab Simulink；变电系统；故障分析；系统仿真1.简介随着智能电网和超高压技术的不断发展，电力系统变得十分复杂，易发生故障且难以进行有效的预测和准确进行故障位置与故障类型的判断。
变电站作为电网节点，一旦发生故障，影响面非常大；而对于变电系统故障的判断主要依据经验，而缺乏有效的判断、识别依据，需要对变电系统故障的特征进行分析，通过仿真研究变电系统发生故障的特征信息，以为故障的快速识别与判断提供必要的理由与参数依据。
MATLAB即是一种程序语言，不仅可进行各类线性代数及特殊函数的运算，而且具有很好的绘图功能；用户可依照需求建立图形界面，绘制各类两维和三维图形。
[1]Simulink作为Matlab一个软件包，主要利用图形接口进行建模，与固有的微分方程和差分方程方式比更方便、灵活且直观。
[2]本文引入了Matlab Simulink仿真手段对变电系统开展故障仿真分析，拟以研究110kV变电系统的正常运行及故障状态，通过对变压器区内外故障时各侧电气量及三侧差流变化情况地分析，进一步验证变压器主保护（差动保护）的原理。
2.变电系统的建模仿真变压器是电力系统中最主要的电能转换元件，也是变电站的必要组成部分；较系统中其他电力元件而言，因其作用突出且结构复杂，控制及继电保护工作显得尤为重要。
基于Matlab simulink搭建以三相变压器为核心的110kV变电系统，输出并观察各侧及差动电流波形。
110KV变电站仿真系统技术方案
110KV变电站仿真培训系统技术方案目录1．概述 (1)1．1 仿真对象 (1)1．2 变电站仿真培训系统定义 (1)1．3 仿真范围 (1)1．4 仿真内容 (1)2．变电站仿真系统功能及要求 (2)2．1 基本要求 (2)2．2变电站仿真培训系统的主要功能 (2)2．3仿真变电站技术规范 (4)3．变电站仿真系统软件组成 (5)4．售后培训 (6)5．软件应该遵守的标准 (6)1．概述随着电力工业的迅速发展和电力市场的逐步规范，电力系统对电网运行的稳定性、安全性和经济性提出了更高的要求。
而电力系统运行和管理人员的素质是保证电网安全稳定运行的重要因素，所以如何培训电力系统运行人员的技术素质也是电力系统的重要课题。
电力生产的连续性、重要性和停电对生产造成的直接危害和社会影响，一般来说，不可能停止设备运行或人为制造事故现象来培训值班人员。
也就是说，现有的培训方法,学员得不到实时的、真实性的培训。
采用仿真机技术这样的高科技手段实现对电力系统运行和管理人员进行常规运行和反事故培训，以不断提高运行人员操作技能,是一个非常便捷、快速、高效的解决方案。
近年来电力系统培训用仿真机在电网、火电机组、尤其是变电站运行等领域得到了越来越广泛的应用.2006年国家发改委相继出台了《变电站仿真机技术规范DL/T1023－2006》、《火电机组仿真机技术规范》和《水电仿真机技术规范》，电力系统仿真技术日趋成熟和完善，也正说明电力系统仿真的必要性！1．1 仿真对象典型110/35/10 kV综合自动化变电站.1．2 变电站仿真培训系统定义变电站仿真培训系统：变电站仿真采用数字化模型的仿真方案,即一次设备、二次设备、监控系统、保护及测控装置等采用与现场真实物理设备一致的方式建模型。
呈现各种正常的运行方式和进行各种正常操作，可设置各种类型故障进行反事故演习，进行针对异常和故障的操作。
1．3 仿真范围变电站内所有一、二次设备及自动化系统全面仿真.1．4 仿真内容1．设备结构分解仿真及介绍。
110kV变电站仿真软件
华胜110kV变电站仿真系统软件使用说明3．1教员机“仿真教室控制台”的使用只有教练员机才有“仿真教室控制台”，学员机没有此功能（除此之外学员机与教练员机使用完全一样），教练员机使用如下：1、运行桌面“仿真机教练员站”，界面如图3－1所示。
图3－1仿真教室控制台2、首先操作“本地机仿真系统操作初始化”，然后操作“学员机仿真系统初始化”。
其他功能可根据界面文字选择操作。
3、操作“隐藏本窗口”，界面显示“110kV变电站仿真机操作员站”，最大化此界面，界面如图3－2所示。
4、主界面功能如下：设备区、保护室、后台机（综自系统）、五防站、教练员站、学习园地、事件窗口和会话窗口几个部分。
仿真操作主要在此界面切换。
【注意】学员机与教练员的根本区别在于学员机没有“仿真教室控制台”功能，其他功能两者完全一样。
注意一个系统只能安装一台教练员机，否则仿真系统网络无法正常工作！图3-2仿真系统主界面图3-3教练员台的程序控制界面3．2仿真软件各仿真模块使用3．2．1教练员台的操作说明1．教练员台的程序控制操作启动程序后第一步是要进入“教练员台”界面调入工况（教练员机和学员机都有“教练员台”），程序控制界面如图3-3，操作步骤如下：1．按启动模型；2．按运行模型；3．调入工况，正常情况下一般选择“工况1~50”某种工况；注：所谓“工况”即变电站运行方式，其中1～50为软件编制者设定工况，51～100可自行设定。
4．若由一种运行工况变换成另一种工况，操作如下：例如：由工况4→3，操作顺序，按模型退出\启动模型\运行模型\调入工况3。
2．故障设置清单可设置变电站不同类型的故障和不正常工作状态，用于训练和考核学员。
主要操作如下：主界面→教练员站界面如图3-4所示，点击故障图形设置，进入故障设置界面，学员选择不同设备设置各种故障或不正常状态可以进行模拟事故处理。
详细说明请见第四章4-6的介绍。
图3-4故障图形设置3．2．2设备区的介绍本软件主界面即为设备区如图2-9所示，显示变电站结构和设备的俯视图，点击具体设备可跳出界面显示电气设备的仿真模型和实物照片，对有关设备一、二部分进行可进行相应操作和监视。
电力系统仿真软件介绍
电力系统仿真软件电力系统仿真软件简介一、PSAPAC简介: 由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。
功能：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。
LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。
IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。
TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。
DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。
LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。
为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。
VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。
为了估计电压不稳定状态，使用了一种增强的潮流程序，提供了一种接近不稳定的模式分析方法。
ETMSP（Extended Transient midterm Stability Program）：EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。
为了满足大型电力系统的仿真，程序采用了稀疏技术，解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。
SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序（PEALS）两个子程序组成。
pw操作说明书
PowerWorld Simulator 教学版操作说明书一、PowerWorld Simulator 教学版概述PowerWorld Simulator是一个电力系统分析计算的软件包。
其核心是一个全面、强大的潮流计算程序。
该仿真软件能够进行专业的工程分析，包括潮流计算、短路分析、事故分析、经济调度和稳定计算等功能。
由于该软件界面友好，并有高度的交互性，因此在国外被大量的应用于工程实际计算中。
而国内也开展了部分应用Simulator进行实际工程计算的试点。
同时该软件可视性强、使用简单的特点也非常适合用于电力系统分析的教学。
因此，美国PowerWorld公司特意开发了可供免费下载的Simulator教学试用版本，该版本可用于规模小于等于50节点的系统，在教学版本中的基本计算功能与正式版本类似。
二、PowerWorld Simulator 界面说明本程序的软件界面主要分为工具栏和作图区域两部分。
作图区域中可进行模型建立及计算结果的显示。
而在工具栏中，可以看到该软件的软件状态主要分为编辑模式和运行模式。
编辑模式用于建模和修改模型，运行模式则供已建的模型上开展不同的电力系统分析。
在使用该软件的任何时候都可以点击工具栏上的编辑模式按钮和运行模式按钮进行两种模式之间的切换。
从横向上看，工具栏主要分为实例信息、绘图、单线图、工具、选项、高级功能和窗口等7个标签页。
●实例信息：主要用于引导和查看用户模型的所有信息。
该标签页中的功能在编辑模式和运行模式中均会用到。
●绘图：主要用于绘制单线图或编辑已有的单线图，通过添加、移动、格式化、或调整已有单线图对象。
该标签页中的功能仅用于编辑模式。
●单线图：主要在用户创建单线图后使用。
该功能区提供定制用户单线图外观风格。
●选项：该功能区的所有按钮从其它功能区都可访问到，这个功能区把所有的选项都放在一个地方。
●工具：这个功能区可访问到PowerWorld Simulator基础包所有分析工具。
110kV变电站仿真实例操作
110kV变电站仿真实例操作例1：110kV宗河线1124开关由运行转检修甘肃省电力公司110kV变电典型倒闸操作票操作人：监护人：值班负责人：值长：例2：10kV上三庄线122开关由运行转检修甘肃省电力公司110kV变电典型倒闸操作票110kV仿真变电站调令号共页第页例3：#1主变内部短路故障的事故处理步骤1．进入教练站界面，点击1#主变，选择“#1主变内部短路故障”，表示事故发生。
2．进入后台机（综自系统）界面观察现象：#1主变三侧断路器跳闸。
同时清铃、清闪。
3．到设备区，进入控制室，点击“#1主变保护屏”，观察现象：差动保护和瓦斯保护动作。
由此判断“#1主变油箱内发生故障”。
4．按操作规程，退出#1主变保护；到设备区进入#1主变现场，按规程操作三侧断路器和隔离开关，隔离故障设备。
处理完毕，报告调度。
若要恢复#1主变送电，倒闸操作如下：5．再进入教练站界面，清除“ #1主变内部短路故障”，表示事故排除。
6．进入保护室，按操作规程，投入#1主变相关保护。
7．到设备区，进入#1主变现场，按规程投入隔离开关、断路器操作电源，撤出接地线等投入主变的准备工作。
8．进入综自系统，分别合上1#主变各侧开关。
9．处理完毕，报告调度。
附录1 某国家职业技能鉴定站：变电站仿真实操培训计划某国家职业技能鉴定站110kV变电站运行人员仿真机上机培训计划××职业技能培训鉴定中心年月日附录2 某国家职业技能鉴定站：变电站运行值班员实操题评分标准某国家职业技能鉴定站变电站运行值班员实际操作题评分标准考题：220kV输电线路断路器控制回路断线、线路永久性故障鉴定级别：高级技师（分数：100分）评分：考评员（签字）：考评组长（签字）：年月日附录3 电力系统及仿真的常用专业术语解释1．仿真的概念和类型仿真（Simulation）的定义：利用模型模仿实际系统（或对象），再现其某些特性。
仿真的目的：便于再现和进一步研究系统（或对象）的某些特性。
110kV变电站仿真培训系统软件
华胜110kV综合自动化变电站仿真系统温謦提示：感谢您使用武汉华胜公司软件！在您使用本软件之前，请认真阅读本文。
本软件不会影响您的计算机硬件和其他软件运行，请放心使用！若有疑问请联系我们。
目录第一章华胜110kV综合自动化变电站仿真系统简介 ..................................................... - 1 -第二章华胜110kV变电站仿真系统软件安装 ................................................................. - 4 -2．1安装步骤 ...................................................................................................................... - 4 -2．2软件卸载 ...................................................................................................................... - 8 -2．3局域网设置 .................................................................................................................. - 9 -第三章华胜110kV变电站仿真系统软件使用说明 ....................................................... - 10 -3．1 教员机“仿真教室控制台”的使用 ....................................................................... - 10 -3．2仿真软件各仿真模块使用 ........................................................................................ - 11 -3．2．1教练员台的操作说明 .......................................................................................... - 11 -3．2．2设备区的介绍 ...................................................................................................... - 12 -3．2．3综自系统介绍 ...................................................................................................... - 13 -3．2．4 五防系统操作 ..................................................................................................... - 13 -3．2．5 事件记录 ............................................................................................................. - 16 -3．2．6 学习园地 ............................................................................................................. - 17 -3．2．7 QQ功能................................................................................................................ - 17 -第四章110kV变电站仿真表现方式 ................................................................................ - 18 -4．1一次设备的仿真方式 ................................................................................................ - 18 -4．2二次设备操作的仿真方式 ........................................................................................ - 20 -4．3设备巡视验电接地挂牌的仿真方式 ........................................................................ - 23 -4．4变电站所用变、直流系统的仿真方式 .................................................................... - 25 -4．5运行方式和潮流改变 ................................................................................................ - 26 -4．6故障和不正常工作状态的设置 ................................................................................ - 28 -第五章实例操作 ............................................................................................................... - 31 -例1：110kV宗河线1124开关由运行转检修................................................................. - 31 -例2：10kV上三庄线122开关由运行转检修 ................................................................. - 32 -例3：#1主变内部短路故障的事故处理步骤 ................................................................. - 33 -第七章注意事项和常见故障排除 ................................................................................... - 35 -附录1 某国家职业技能鉴定站：变电站仿真实操培训计划 ...................................... - 36 -附录2 某国家职业技能鉴定站：变电站运行值班员实操题评分标准 ...................... - 37 -附录3 电力系统及仿真的常用专业术语解释 .............................................................. - 38 -第一章华胜110kV综合自动化变电站仿真系统简介一、仿真意义1．培养变电站运行人员快速准确的判断和处理不正常工作状态和事故的能力，避免变电站各种事故特别是人为原因引起的误操作事故的发生，提高运行人员的技术水平和管理水平。
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华胜110kV变电站仿真系统软件使用说明
3．1 教员机“仿真教室控制台”的使用
只有教练员机才有“仿真教室控制台”，学员机没有此功能（除此之外学员机与教练员机使用完全一样），教练员机使用如下：
1、运行桌面“仿真机教练员站”，界面如图3－1所示。
图3－1仿真教室控制台
2、首先操作“本地机仿真系统操作初始化”，然后操作“学员机仿真系统初始化”。
其他功能可根据界面文字选择操作。
3、操作“隐藏本窗口”，界面显示“110kV变电站仿真机操作员站”，最大化此界面，界面如图3－2所示。
4、主界面功能如下：设备区、保护室、后台机（综自系统）、五防站、教练员站、学习园地、事件窗口和会话窗口几个部分。
仿真操作主要在此界面切换。
【注意】学员机与教练员的根本区别在于学员机没有“仿真教室控制台”功能，其他功能两者完全一样。
注意一个系统只能安装一台教练员机，否则仿真系统网络无法正常工作！
图3-2仿真系统主界面
图3-3教练员台的程序控制界面3．2仿真软件各仿真模块使用
3．2．1教练员台的操作说明
1．教练员台的程序控制操作
启动程序后第一步是要进入“教练员台”界面调入工况（教练员机
和学员机都有“教练员台”），程序控制界面如图3-3，操作步骤如下：
1．按启动模型；
2．按运行模型；
3．调入工况，正常情况下一般选择“工况1~50”某种工况；
注：所谓“工况”即变电站运行方式，其中1～50为
软件编制者设定工况，51～100可自行设定。
4．若由一种运行工况变换成另一种工况，操作如下：
例如：由工况4→3，操作顺序，按模型退出\启动模型\运行模型
\调入工况3。
2．故障设置清单
可设置变电站不同类型的故障和不正常工作状态，用于训练和考核学员。
主要操作如下：
主界面→教练员站界面如图3-4所示，点击故障图形设置，进入故障设置界面，学员选择不同设备设置各种故障或不正常状态可以进行模拟事故处理。
详细说明请见第四章4-6的介绍。
图3-4 故障图形设置
3．2．2设备区的介绍
本软件主界面即为设备区如图2-9所示，显示变电站结构和设备的俯视图，点击具体设备可跳出界面显示电气设备的仿真模型和实物照片，对有关设备一、二部分进行可进行相应操作和监视。
1.户外设备
进入设备区，点击某一设备，可对此设备进行相应操作。
例下图3-5为110kV 宗永线（1112）设备间隔，可对此间隔断路器、隔离刀闸进行操作和巡视。
图3-5 110kV宗永线（1112）设备间隔
2．继电保护室
进入设备区，点击保护室，如图3-6所示为继电保护室界面，点击某保护屏可观察各保护动作情况和进行相关操作。
详细说明见第四章4．2的介绍。
图3-6继电保护室
3．2．3综自系统介绍
综自系统采用国电南自软件，操作界面如图3-7所示。
在综自系统进行倒闸操作之前，必须在五防系统进行正确演练。
图3-7 综自系统界面
3．2．4 五防系统操作
本软件综自系统采用国电南自软件，操作界面如图3-8所示。
详细开票操作遵守珠海优特五防系统的准则。
图3-8 五防系统界面
下面以“110kV宗河线1124开关由运行转检修”为例说明五防系统的使用方法。
1．首先进入五防站，点击“开票”，弹跳界面如图3-9所示。
图3-9 五防系统：图形开票
2．点击宗河线1124开关，开关自动断开，相应操作自动显示在“当前操作票的内容”，显示界面如图3-10所示，1124开关由红色变成绿色表明断开状态。
图3-10 五防系统：断开1124开关
3．点击断开负荷侧隔离刀闸1124丙，再点击断开母线侧隔离刀闸1124甲。
4．当五防操作完毕，点击“结束手工开票”弹跳窗口如图3-11所示。
图3-11 五防系统：结束手工开票界面
6．点击图3-11窗口“结束手工开票”弹跳窗口如图3-12所示。
至此，五防操作结束，点击“切换到综自系统”，开始按票执行操作。
图3-12 五防系统：传票执行
3．2．5 事件记录
按主界面事件记录，跳出事件记录文档，其自动记录操作人员巡视和操作等行为。
事件记录界面如图3-13所示。
事件记录是考核学员操作的重要依据，可保存、传送和打印此记录。
图3-13 事件记录通知界面
【注意】事件记录“××．txt”文件默认保存在C：\Simu110kV\E3s\Drawsystem\events 文件夹内。
3．2．6 学习园地
学习园地的资料包括：变电站运行规程、变电站设备台帐、自动化设备运行规程、保护配置、变电站典型操作票和仿真软件操作指南等，为用户了解变电站、熟练使用软件提供尽可能的帮助。
学习园地也可以为用户提供其他技术资料。
3．2．7 QQ功能
点击主界面“会话窗口”键，弹出界面如图3-14所示界面，其类似QQ功能，方便学员与教练员的交流。
图3-14 与教练员联系“会话窗口”界面。