【正文】 功率潮流列表 因?yàn)闆]有區(qū)域／區(qū)段濾波器設(shè)置的大系統(tǒng)，產(chǎn)生完全的功率潮流列表要花費(fèi)取模擬器很多時間。這是給需要詳細(xì)了解潮流信息的用戶提供的，包括母線的單位電壓，母線負(fù)荷和發(fā)電機(jī)，還有與母線相連的線路和變壓器的潮流。 運(yùn)行模式對話框 在運(yùn)行模式下，點(diǎn)擊Play鍵，則開始按已設(shè)置好的參數(shù)運(yùn)行潮流圖。其中較重要的設(shè)置是：潮流計算算法選擇、基準(zhǔn)能力、允許誤差、迭代最大次數(shù)、對電壓控制的設(shè)置等等。 該對話框的頂端有7個按鈕，分別是：示例顯示設(shè)置、消息日志設(shè)置。下面，就可以進(jìn)行仿真參數(shù)設(shè)置了。如果總值不是100%，那么所有的將矯正所有的調(diào)節(jié)因子以得到一個調(diào)節(jié)百分比。該字段確定遠(yuǎn)動母線維持其應(yīng)有發(fā)電機(jī)供應(yīng)的電壓所需要的總的無功功率的百分比。調(diào)節(jié)母線不一定是發(fā)電機(jī)的接線端母線。選擇Case Information, Others, Remotely Regulated Buses查看遠(yuǎn)動調(diào)節(jié)母線對話框（Remotely Regulated Buses Dialog），該對話框識別所有的能遠(yuǎn)動調(diào)節(jié)的母線。多個發(fā)電機(jī)能調(diào)節(jié)同一個遠(yuǎn)程母線，但所調(diào)節(jié)的母線一定不是另外一個發(fā)電機(jī)的母線。 調(diào)節(jié)母線編號（egulated Bus Number）：發(fā)電機(jī)正在調(diào)節(jié)的母線電壓的母線的編號。發(fā)電機(jī)的無功能量可以用顯示在對話框底部的表格來定義。無功能量曲線描述了發(fā)電機(jī)無功功率約束和其有功功率輸出的依賴關(guān)系。如果達(dá)到一個無功界限，那么發(fā)電機(jī)將不再能夠保持其電壓在設(shè)定值，并且其無功將保持在界限值恒定。 可用（AVR）：確定發(fā)電機(jī)是否可用自動電壓調(diào)整（AVR）。僅僅當(dāng)沒有選中Available for AVR時，用戶才可以手動改變該值。 有功斜率約束（MW Ramp Limit）：當(dāng)按次數(shù)運(yùn)行仿真時，發(fā)電機(jī)的每次步長不會超過該值，必須打開全局選項以遵守發(fā)電機(jī)斜率約束。當(dāng)用戶利用PTI原始數(shù)據(jù)格式(PTI Raw Data Format)打開示例時，該字段初始化為發(fā)電機(jī)每單位功率額定值。如果選中該字段并且一個發(fā)電機(jī)有功越限，那么會立即改變發(fā)電機(jī)的有功輸出。如果希望發(fā)電機(jī)參與區(qū)域發(fā)電調(diào)度，那么可以把發(fā)電機(jī)放回到“on AGC”。但是，有時用戶想要手動控制發(fā)電的輸出（比如你要使用發(fā)電機(jī)來排除一線路越限），在這種情況下，用戶應(yīng)當(dāng)不選擇該項。如果做了實(shí)行有功約束（Enforce MW Limits）選項，那么模擬器將不允許有功輸出低于最小值或者高于最大值。（4）發(fā)電機(jī)有功及電壓控制控制（MW and Voltage Control）欄（） 有功輸出（MW Output）：發(fā)電機(jī)的當(dāng)前有功出力。 瞄定 （Anchored）：如果選中該項，那么對象將錨定到它的終端母線?；蛘呖梢允謩咏o畫面寬度（Display Width）設(shè)置一個新值。 畫面寬度（Display Width）：顯示對象的寬度。 依大小的比例決定寬度（Scale Width with Size）：如果選中該項，那么當(dāng)改變畫面大?。―isplay Size）時，畫面寬度（Display Width）將自動按比例適當(dāng)調(diào)整。標(biāo)簽（labels）：點(diǎn)擊該按鈕將打開預(yù)定的別名對話框（Subscribed Aliases dialog），該對話框列出了所有的標(biāo)簽或者為已選發(fā)電機(jī)指派的別名。區(qū)域名字（Area Name）：對終端母線區(qū)域的字母標(biāo)識符。狀態(tài)（Status）：發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，既可以是閉合的（連接到終端母線上），也可以是斷開的（沒有連接到終端母線上）。 按名字查找（Find By Name）：通過名字和ID來查找一個發(fā)電機(jī)，把名字鍵入母線編號（Bus Name）字段，把ID鍵入ID字段，并點(diǎn)擊該按鈕。 機(jī)組類型（Unit Type）：表示發(fā)電機(jī)機(jī)組的類型，例如聯(lián)合循環(huán)、蒸汽、水等。 燃料類型（Fuel Type）：這個模型表示發(fā)電機(jī)所用的燃料類型。 ID：文字和數(shù)字的ID可以用開區(qū)別和母線相連的多個發(fā)電機(jī)。 母線名字（Bus Name）：附在發(fā)電機(jī)上的母線的一個字母標(biāo)識符，可以有多達(dá)八個字符組成。下拉列表列舉了示例中所有滿足由區(qū)域/地區(qū)/所有者篩選（area/zone/owner filters）所確定的標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電機(jī)的母線。編輯模式下的發(fā)電機(jī)信息對話框和運(yùn)行模式下的發(fā)電機(jī)信息對話框是完全相同的。 單選發(fā)電機(jī)（3）發(fā)電機(jī)選項對話框詳解（）該對話框是用來查看和修改和系統(tǒng)中每條發(fā)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。電力系統(tǒng)單線圖建模在EDITMODE完成，其過程如下：（1）創(chuàng)建工程示例從File欄選取新建實(shí)例（New Case）項，創(chuàng)建一個新的工程示例文件。對任何一個電力系統(tǒng)進(jìn)行分析前，必須準(zhǔn)確地對其建模。 除了上述各功能，Power World可視化分析程序還提供方便快捷的局部菜單（在運(yùn)行圖上右擊鼠標(biāo)），主要有限值監(jiān)視設(shè)定、越限后文本區(qū)自動改變顏色、可視化顯示內(nèi)容和參數(shù)設(shè)定、全屏切換顯示和分屏耦合顯示、快速查找和定位、鷹眼漫游、負(fù)荷預(yù)測可視化、考慮氣候變化的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析、用戶自定義界面、新的插入模板、母線顏色自動選擇、動畫率可調(diào)、餅圖和線路顏色的協(xié)調(diào)等功能。電壓安全性和穩(wěn)定性分析（VSAT）的目的是在用戶定義的傳輸容量自動增加時允許用戶監(jiān)視系統(tǒng)的任一參數(shù)。最優(yōu)潮流（LPOPF）欄提供常規(guī)最優(yōu)潮流計算、考慮各種運(yùn)行約束和經(jīng)濟(jì)約束的最優(yōu)潮流計算以及相關(guān)參與最優(yōu)潮流的系統(tǒng)各種原件參數(shù)的設(shè)定和修改。 工具欄（Tools）提供母線運(yùn)行信息瀏覽、全網(wǎng)潮流瀏覽和指定母線或線路潮流運(yùn)行信息、靜態(tài)安全分析、可用傳輸容量ATC計算、短路電流計算、各種靈敏度分析、電氣島分析、網(wǎng)損計算、功率傳輸分布因子計算、強(qiáng)制潮流設(shè)置與計算、地理信息功能加載（GIS）、制作影視剪接，負(fù)荷和出力調(diào)整等高級功能?？稍O(shè)置有關(guān)仿真和求解的選項、定義過濾顯示、進(jìn)行單步潮流計算、電壓等高線動態(tài)著色、各種運(yùn)行報表和區(qū)域控制誤差分析、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析、二維和三維可視化運(yùn)行圖切換以及工程所包含的原件的所有屬性和相關(guān)運(yùn)行參數(shù)和控制參數(shù)的顯示和修改?？稍趫D像縮放面板中直接指定放大的尺寸，也可通過選定圖中某一矩形區(qū)域來設(shè)定放大倍數(shù)。也可設(shè)定不同繪圖參數(shù)的缺省值，并在必要時重設(shè)這些值。也可添加文本框或矩形、橢圓形、弧形等形狀的顯示框，而這些均與系統(tǒng)中其它設(shè)備無關(guān)。用插入面板（Insert）按鈕可在現(xiàn)有的單線圖上添畫新組元?？杉羟谢驈?fù)制單線圖上的單個設(shè)備或原件并把它粘貼在原圖或其他圖中。仿真器能以二進(jìn)制格式（默認(rèn)值），PTI版本V23～30所用的原始數(shù)據(jù)類型、IEEE通用格式和GEEPC等格式來存儲工程。Power World仿真器允許用戶用幾種不同的格式存儲工程。通過點(diǎn)擊程序欄的EDIT MODE（編輯模式）和RUN MODE（運(yùn)行模式）按鈕，可在兩者之間隨意切換。 Power World程序有2種重要的操作模式：編輯模式和運(yùn)行模式。Power World可視化分析程序還具有一體化的經(jīng)濟(jì)調(diào)度、聯(lián)絡(luò)線功率交換經(jīng)濟(jì)性分析、功率傳輸分配因子(PTDF)計算、短路計算和故障分析的強(qiáng)大功能，所有這一切都通過一個主界面來實(shí)現(xiàn)。同樣它可以可視化地顯示負(fù)荷、發(fā)電量和聯(lián)絡(luò)線功率隨時間的變化，以及因此產(chǎn)生的系統(tǒng)運(yùn)行狀況的變化。此外，圖形和動畫演示的廣泛使用增加了用戶對系統(tǒng)特性、。用戶可以運(yùn)用可視化分析程序個性鮮明的示例（CASE）編輯器對模型任意進(jìn)行修改直至滿意。這使得Power World作為一個獨(dú)立的潮流分析軟件包十分有用。 Power World可視化程序確切地說是多個產(chǎn)品的集成。 World集電力系統(tǒng)潮流計算、靈敏度分析、靜態(tài)安全分析、短路電流計算、經(jīng)濟(jì)調(diào)度EDC/AGC，最優(yōu)潮流OPF、無功優(yōu)化，GIS功能、電壓穩(wěn)定分析PV/QV、ATC計算、用戶定制模塊等多種龐大復(fù)雜功能于一體，并利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大豐富的三維可視化顯示技術(shù)。第四章 Power World Simulator介紹 Power World 軟件介紹 Power World是一個面向?qū)ο蟮碾娏ο到y(tǒng)大型可視化分析和計算程序，其設(shè)計特點(diǎn)是用戶界面友好以及優(yōu)異的交互性能。但是VQ曲線也存在自身的局限性，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模大時，如果需要對很多節(jié)點(diǎn)的每個功率水平和每個故障計算VQ曲線，計算量很大。 通過VQ曲線，可以了解電壓穩(wěn)定性和無功補(bǔ)償要求，而且獲得曲線的計算速度快，收斂性好，能夠反映無功補(bǔ)償?shù)男枨?、無功裕度以及電壓的穩(wěn)定性。如果曲線的最低點(diǎn)在V軸的上方，曲線與V軸無交點(diǎn)，則表示系統(tǒng)的無功不足，若沒有無功注入，則無法運(yùn)行，需要附加無功補(bǔ)償避免電壓崩潰。假設(shè)在潮流計算程序中，觀測母線裝有虛擬同步調(diào)相機(jī)，不收無功功率限制，為PV節(jié)點(diǎn)，通過設(shè)置不同端電壓值，得到對應(yīng)的無功功率輸出值，然后將電壓作為獨(dú)立變量，為橫坐標(biāo)，無功功率作為縱坐標(biāo)，且容性為正，感性為負(fù)，即可得到VQ曲線。 對于大型電力系統(tǒng)，VQ曲線可以通過一系列潮流計算求得。 單電源單負(fù)荷系統(tǒng)的VQ曲線 由圖可以看出，高負(fù)荷水平下的臨界電壓值很高，因此無功裕度小，電壓穩(wěn)定性差。PV曲線的上半支是高電壓解或可行解，是系統(tǒng)能過穩(wěn)定運(yùn)行的平衡點(diǎn)，下半支是低電壓解或不可行解，是系統(tǒng)不平衡點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷逐漸增加將使得系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)從PV曲線上半支向下半支過度，在拐點(diǎn)處系統(tǒng)將失去穩(wěn)定，為電壓運(yùn)行的臨界點(diǎn)。這是電壓穩(wěn)定性問題中非常重要的一個因素。 對于簡單的模型，分別對應(yīng)著不同負(fù)荷的功率因數(shù)。這表明在接近最大負(fù)荷功率時，如果負(fù)荷功率有一微小增量，則需要送端增加相當(dāng)大的無功來滿足負(fù)荷要求。對于電阻性負(fù)荷情況，可以證明當(dāng)負(fù)荷電阻R等于電源電抗X時功率為最大值 () 當(dāng)負(fù)荷為純阻抗，表示送端發(fā)出的無功功率，Q表示負(fù)荷無功功率，求“電壓崩潰臨近指標(biāo)（Voltage Collapse Proximity Indicator,VCPI）” 。 簡單的電力系統(tǒng) 所示的簡單電力系統(tǒng)： （） （）其中我們?nèi)? ，則： （） （）將式()代入式()式得： （） 對于單位功率因數(shù)，；對該式求導(dǎo)并令其等于零，由此可求得臨界電壓和最大功率。通過建立負(fù)荷與節(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系，能夠形象地、連續(xù)地現(xiàn)實(shí)隨負(fù)荷的增加，系統(tǒng)電壓降低乃至崩潰的過程。在臨界狀態(tài)下，如果負(fù)荷在增加相當(dāng)小的數(shù)量，系統(tǒng)電壓變回急劇下降，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓失穩(wěn)。因此，從本質(zhì)上來說，靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析是研究潮流是否存在可行解的問題。在潮流為基礎(chǔ)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析中，通常只考慮負(fù)荷的靜態(tài)特性模型。由于電力系統(tǒng)負(fù)荷由各種不同種類的負(fù)荷所組成，不僅組成情況隨時發(fā)生變化，而且各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷構(gòu)成也不盡相同，要準(zhǔn)確的獲得各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷模型是很困難的。 另外，由于在潮流計算中通常需指定一個平衡節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角為給定，待求量為有功功率和無功功率，也稱為V節(jié)點(diǎn)。因此，需對PV節(jié)點(diǎn)的無功功率加以監(jiān)視，當(dāng)無功功率超出給定范圍時，通常的做法是將該節(jié)點(diǎn)的無功處理固定在限制值上，將該節(jié)點(diǎn)由PV節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn)。因此，發(fā)電機(jī)通常以PV節(jié)點(diǎn)表示。隨著對電壓穩(wěn)定認(rèn)識的深入，越來越多的靜態(tài)分析模型中考慮了系統(tǒng)實(shí)際調(diào)節(jié)和限制特性，使得靜態(tài)分析方法更加符合電力系統(tǒng)實(shí)際。由于這種分析方法在一定程度上能較好地反應(yīng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平，并能給出電壓穩(wěn)定性指標(biāo)以及對狀態(tài)變量、控制變量等的靈敏度信息，便于系統(tǒng)的監(jiān)視和優(yōu)化調(diào)整，能夠較好地適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的要求。由于早期的電壓失穩(wěn)事故多表現(xiàn)為中長期電壓失穩(wěn)過程，其時間跨度較長，而且通常是由于負(fù)荷的緩慢增長或系統(tǒng)輸出功率轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致的，因此在較長的一段時期內(nèi)，靜態(tài)分析方法成為電壓穩(wěn)定研究的主流。第三章 電壓穩(wěn)定的靜態(tài)分析 電壓穩(wěn)定的靜態(tài)分析的基本原理 電壓穩(wěn)定的靜態(tài)分析方法是沿時間軌跡捕捉不同時間斷面上的系統(tǒng)狀態(tài)。并且，通過送端與受端的功率比較，可以看出線路功率損耗為： （）從式()可以看出，隨著有功傳輸?shù)脑龃螅€路兩端的相角差將增大，而從式()中可以看出，線路兩端相角差增大，則線路上無功的損耗將增大，隨著有功傳輸?shù)脑龃?，線路上消耗的無功也將增大。假設(shè)P對電壓變化不敏感取定值，當(dāng)E下降時，降增大。同時還可以看出受端有功過大（P）過大，或者系統(tǒng)輸電電抗（X）過大，或系統(tǒng)電壓過低，為了保護(hù)受端負(fù)荷的穩(wěn)定運(yùn)行，受端區(qū)域必須有足夠的無功補(bǔ)償，除了補(bǔ)償無功負(fù)荷外，還必須向系統(tǒng)輸入一定的無功，用來持受端母線電壓有足夠高的運(yùn)行電壓水平才能穩(wěn)定運(yùn)行。變量主要包括有功功率，無功功率，電壓幅值，電壓相角。下面以一簡單系統(tǒng)為例分析這一過程。同時在無功補(bǔ)償裝置不夠的情況下，也削弱了無功補(bǔ)償裝置的作用。在高壓傳輸母線的功率極限每增加1MVA，相應(yīng)的線損將增加幾兆瓦，隨著變壓器分接頭的每一次動作，發(fā)電機(jī)提供的無功將增加，在這種無功輸出加大的情況下，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)輸出的無功達(dá)到極限的電機(jī)越來越多，在第一臺發(fā)電機(jī)的電壓出現(xiàn)下降，在其端電壓下降的情況下維持恒定的功率輸出，導(dǎo)致定子電流變大，這將進(jìn)一步限制無功的出力。 由于負(fù)荷中心無功的缺乏帶來周圍電壓的降低，這將反過來影響配電系統(tǒng)，將導(dǎo)致負(fù)荷二次側(cè)電壓的下降，此時變壓器工作，在很短時間內(nèi)將電壓水平恢復(fù)到初始狀態(tài)。 當(dāng)電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)提供的無功和有功能夠滿足負(fù)荷的需求，切平衡節(jié)點(diǎn)能夠提供抑制系統(tǒng)擾動的能力的情況下，電力系統(tǒng)的電壓即為穩(wěn)定，反之當(dāng)系統(tǒng)不能維持這種平衡，從而導(dǎo)系統(tǒng)電壓的持續(xù)下降，最終電力系統(tǒng)崩潰。大擾動穩(wěn)定的判據(jù)，是在給定擾動及其隨后的系統(tǒng)控制后，所有的母線都必須達(dá)到可以接受的穩(wěn)態(tài)水平。研究的階段可從幾秒延長到幾十分鐘。這種能力由系統(tǒng)的負(fù)荷特性，連續(xù)與離散的控制和保護(hù)共同作用所決定的。由于小擾動下系統(tǒng)可以線性化，