BPA潮流计算剖析.ppt

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1、BPA潮流计算,2013年3月,1 概述,安全稳定计算分析（国家电网安全稳定计算规范）,潮流分析无功电压分析静态安全分析静态稳定计算分析 暂态稳定计算分析 小扰动动态稳定分析短路电流安全校核 电压稳定计算分析频率稳定计算分析再同步稳定计算分析,1 概述,电力系统静态安全分析,静态安全分析指应用潮流计算的方法，根据N1 原则，逐个无故障断开线路、变压器等单一元件，检查其他元件是否因此过负荷和电网电压水平是否符合要求。静态安全分析的目的是检验电网结构强度和运行方式是否满足安全运行要求。,1 概述,关于潮流稳定计算工具,中国电科院：中国版BPA；中国电科院：电力系统分析综合程序（PSASP）；美国P

2、TI公司：PSS/E。根据国调中心调研情况，全国30个网、省（市）调中，日常采用BPA进行潮流计算的有12家、日常采用PASAP进行潮流计算的有19家,日常采用PSS/E进行潮流计算的有5家（其中有部分调度机构根据需要采用了两种以上工具进行潮流计算）。华北、华东电网内采用BPA较多，其它区域采用PSASP较多。,1 概述,BPA软件的应用介绍,BPA软件的应用 潮流计算、暂态稳定计算、最优潮流、短路电流计算、静态电压稳定、小扰动计算 浙江省的主要应用 静态安全分析、暂态稳定分析、小干扰分析,1 概述,BPA软件的安装,普通应用软件，鼠标双击安装目录下setup.exe文件，根据提示直至“完成”

3、；与普通应用软件安装不同之处：需要安装狗驱动程序，并口狗和USB狗驱动安装程序是安装在 Windows 9x/ME/NT/2K/XP环境下的驱动的程序。,2 BPA潮流计算,2.1 潮流文件编制 2.2 地理接线图绘制 2.3 潮流计算深入分析,2 BPA潮流计算,BPA程序简介程序规模 1)10000个节点;2)15200条支路，其中包括300台带负荷调压（LTC）变压器，70台移相器;3)40条两端直流线路和25条多端直流线路;4)120个功率交换区域，所有的区域共可包括300个分区，各区域之间可有140条功率交换联络线。,2 BPA潮流计算,系统潮流计算自动电压控制系统事故分析（N-1开

4、断模拟）灵敏度分析系统发电机出力和负荷成比例地变化负荷静特性模型（可模拟电压对负荷的影响）检错功能（计算不收敛给出详细错误清单）,潮流计算程序功能,2 BPA潮流计算,BPA潮流计算方法PQ分解法、牛顿拉夫逊法、改进的牛顿拉夫逊算法;为了提高收敛性，通常是先采用PQ分解法进行初始迭代，然后再转入牛顿拉夫逊法求解潮流。改进的牛顿拉夫逊法适用于求解低压配电网。,2 BPA潮流计算,*.dat：潮流计算数据文件(必须)*.bse：潮流计算二进制结果文件（可用于稳定计算的输入）*.pfo：潮流计算结果文件*.dxt：地理接线图格式潮流图存储文件*.map：供单线图格式潮流图及地理接线图格式潮流图程序使

5、用的二进制结果文件,潮流计算的输入输出文件,2 BPA潮流计算,1、电力系统集成分析环境PSAW.EXE,3、启动潮流计算命令（程序自动调用PFNT.EXE），生成潮流结果文件。（*.pfo，*.bse),启动平台,2、根据网络拓扑、负荷情况、机组出力情况，搭建潮流文件（*.dat）,4、打开*.pfo，观察潮流计算是否收敛、分析潮流计算结果。,5、调用地理接线图格式潮流图CLIQUE.EXE,6、根据拓扑情况，搭建地理图（*.dxt）,7、打印或输出潮流图。,8、后续分析：发电调整分析；负荷调整分析；线路开断分析,2.1 潮流文件编制,潮流计算的输入输出模式,2.1 潮流文件编制,程序控制语

6、句：指定作业及工程名字、指定计算中所要采用的程序功能、制定输入及输出文件的选择等。标志符号“（）”、“/”、“”电网数据：节点数据(B卡)：发电机节点、负荷节点、中枢母线节点 支路数据：线路参数(L卡)、变压器支路参数(T卡),潮流计算输入文件.dat 的构成,2.1 潮流文件编制,(1)一级控制语句一级控制语句用“()”表示，表示潮流作业的开始和结束。(2)二级控制语句二级控制语句用“/”表示，作用如下：指定潮流作业输入、输出文件名和输出文件内容选择 指定基准功率 指定计算项目内容和求解方法 指定潮流分析报告输出种类 其它功能(3)三级控制语句三级控制语句用“”表示，从属于二级控制语句，用来

7、进一步指定二级控制语句所要求的各种功能。,2.1 潮流文件编制,填写控制语句的注意事项：(1)所有的一级、二级、三级控制语句都必须顶格填写，即前面不能有空格；最好都用大写字母。(2)控制语句有的放在网络数据的前面，有的放在网络数据的后面，注意说明书中的说明，没有注明的放在前面。(3)所有的控制语句中，逗号、空格都看作是分隔符，因此控制语句中用逗号的地方都可以用空格代替；如果有的名称中含有空格，输入时应该用“#”代替空格输入，程序读入后，将字符“#”用空格代替。以IEEE9节点电网为例，IEEE90.dat文件如下：,2.1潮流文件编制,BPA潮流数据文件结构,B卡节点数据卡,节点类型PQ节点：

8、B卡，负荷节点及小机组PV节点：BQ卡或BE卡，具有一定容量的发电厂平衡节点或交流同步网的缓冲机：BS卡，调频电厂节点名称，节点基准电压（可选相同节点名）所属区域节点负荷（有名值）节点并联无功补偿（有名值）节点有功出力，无功出力（有名值）控制电压（标么值）,输电线路形等效模型,参数获取：从实测结果中获取R，X，B/2 的实测值；根据线路长度及型号计算线路的典型参数值；标幺值换算：R*R有名/Z基准；B*B有名*Z基准;基准值计算：BPA中一般取容量基准为100MVA，因此：Z基准Un2/100,L卡对称线路数据卡,基于对称的型支路模型两端节点名及其基准电压线路并联号线路阻抗（标么值）线路导纳（

9、标么值，G/2，B/2）,变压器形等效模型,参数获取：从变压器实测报告中获得变压器短路试验结果（Uk、Pk）及空载试验结果（I0、P0）；并按以下公式换算为模型参数：注意单位：公式中Pk、P0单位取kW，UN单位取kV，SN单位取MVA。标幺值换算：在计算获得变压器模型参数有名值后，再折算为BPA系统中的标幺制参数。折算方法同前述线路参数的标幺化方法。,三绕组变压器等效模型,在BPA文件中，三绕组变压器模型必须等效为三个双绕组变压器，等效方法如上图。,T卡变压器数据卡,模拟两绕组变压器，抽头固定。三绕组变压器按三台变压器处理。两端节点名及其基准电压变压器并联号变压器阻抗R，X（标么值）变压器励

10、磁阻抗G、B（标么值）两侧分接头位置（电压有名值）,2.1 潮流文件编制,卡的分类与子分类 不允许有孤立节点，支路的两侧节点必须有卡定义 必填的数据项与缺省数据项的缺省值（节点名电压等级）是一个节点的标识，不能定义两次！标么值与有名值 功率基准值 100MVA 节点数据的功率量为有名值，但节点电压量为标幺值；支路及变压器的阻抗数据为标幺值，但变压器的变比电压为有名值数据的有效位数 浮点数“F5.3”例1.2341234 0.234.234卡片的次序 控制语句集中填写；数据卡任意顺序,填卡应当注意的几点,2.1 潮流文件编制,计算结果文件*.pfo,程序控制语句列表输入、输出文件及输出的内容列表

11、误差控制参数列表迭代过程计算结果输出错误信息统计,2.1 潮流文件编制,例：5节点电网搭建及计算,2.2 地理接线图绘制,*.dat：潮流计算数据文件*.map：用于潮流图的潮流计算二进制结果文件*.dxt：地理接线图格式潮流图存储文件,2.2 地理接线图绘制,地理接线图*.dxt的绘制,厂站线路潮流计算结果显示 包括母线电压及相位角、发电出力、负荷、线路潮流文字注释,2.2 地理接线图绘制,“文件”-“新建”按“扫描”按钮在对话框中输入潮流计算数据文件(.dat)，按“打开”按钮按“确认”按钮,创建地理接线图文件步骤,“文件”-“打开”在对话框中输入地理接线图文件(.dxt)，按“打开”按钮

12、在接下来的对话框中按“扫描”按钮在扫描数据文件对话框中输入潮流计算数据文件(.dat)，按“打开”按钮返回到前对话框后按“确认”按钮,打开已有的地理接线图,2.2 地理接线图绘制,“编辑”-“增加站”鼠标点击图中要加入新站的位置“站编辑器”对话框中输入站名称，输入站中包含的潮流数据中的节点，以及选择站类型。,添加新站,修改已有站的显示属性,鼠标双击图中已存在的站符号，或者鼠标单击站符号后选择菜单“查看”-“属性”，或者鼠标单击站符号后点右键选择“属性”。在“站”对话框中按“电压”按钮可选择图中显示的母线电压。在“站”对话框中按“潮流”按钮可设置图中显示的发电、负荷等其它信息。,支 路,不需要单

13、独进行添加或删除支路操作，在添加或删除节点操作中程序将自动判断并添加或删除支路。鼠标双击线路，或单击线路后选择菜单“编辑”-“对象管理”，在“连线”对话框的“支路元件管理器”选项卡中可设置并行支路的显示方式。,添加文字注释,“编辑”-“增加注释”鼠标单击图中要加入注释处在文本对话框中输入文字和显示格式双击图中已存在的文字注释可进行修改,地理接线图数据显示设置,“查看”-“控制板”“控制板”对话框中可设置图中的显示数据及方式,地理接线图布局调整,鼠标单击站符号并拖动可移动站，图中属于该站的数据也自动相应移动鼠标单击潮流数据并拖动可移动数据显示位置按住键盘上“Ctrl”，并鼠标单击线路可增加线路拐

14、点，将线路变为两段或多段折线按住键盘上“Shift”，并鼠标单击已存在的线路拐点可删除该线路拐点。,2.2 地理接线图绘制,实例演示：5节点电网接线图绘制,2.3 潮流计算深入分析,网架调整操作,单台机组出力或单个变电所负荷调整；区域负荷或区域发电出力调整方法PZ卡；支路开断方法；,2.3 潮流计算深入分析,收敛性问题节点电压过高或过低。(2)变压器变比不合理。(3)线路参数不合理。(4)小开关支路电阻电抗不合理。(5)发电机出力和负荷不平衡。,2.3 潮流计算深入分析,如何解决收敛性问题？检查变压器变比。(2)修改不合理的线路参数。(3)调整电压至合理范围。(4)调整潮流迭代的计算方法。(5)调整潮流时，避免过大的调整。,