常用的電力系統(tǒng)仿真分析軟件有哪些？

電力系統(tǒng)計(jì)算分析的目的是通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的仿真計(jì)算和分析研究，確定系統(tǒng)的潮流分布，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的主要特征和穩(wěn)定水平，提出提高系統(tǒng)穩(wěn)定性水平的措施和保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略。不同的功能實(shí)現(xiàn)需要不同的軟件加以支持，而各軟件的上手難易程度不盡相同，這需要使用者對(duì)軟件手冊(cè)進(jìn)行詳細(xì)的閱讀以熟悉軟件的操作，同時(shí)也需要使用者不斷提升自身的技術(shù)水平。

PSASP

PSASP（PowerSystem Analysis Software Package）是一套歷史長(zhǎng)久、功能強(qiáng)大、使用方便的電力系統(tǒng)分析程序，它具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是資源共享、使用方便、高度集成和開(kāi)放的大型軟件包。其功能與BPA類(lèi)似，主要功能包括潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定、網(wǎng)損分析、電壓穩(wěn)定、靜態(tài)安全分析、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等值、直接法暫態(tài)穩(wěn)定、小干擾穩(wěn)定、最優(yōu)潮流和無(wú)功優(yōu)化、協(xié)調(diào)、繼電保護(hù)整定與仿真等。

PSASP具有基于公用數(shù)據(jù)和模型的三層體系結(jié)構(gòu)。第一層為公用數(shù)據(jù)和模型的的資源庫(kù)，第二層為基于資源庫(kù)的應(yīng)用程序包，第三層為計(jì)算結(jié)果庫(kù)和分析工具。

PSASP具有文本和圖形兩種錄入編輯方式的電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并具有直觀方便、功能強(qiáng)大的用戶(hù)自定義模型方法，PSASP設(shè)計(jì)了功能強(qiáng)大的用戶(hù)自定義（UD）模方法，提供了自行建模來(lái)研究電力系統(tǒng)新設(shè)備、新裝置的得力工具。國(guó)內(nèi)多所大學(xué)和科研單位應(yīng)用PSASP 的UD功能做了大量的研究工作。

所謂用戶(hù)自定義建模方法是在無(wú)須了解程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和編程設(shè)計(jì)的條件下，用戶(hù)可按自己計(jì)算分析的需要，用工程技術(shù)人員熟悉的概念和容易掌握的方法，設(shè)計(jì)各種模型，使其在原則上可以靈活模擬任何系統(tǒng)元件、自動(dòng)裝置和控制功能。

PSASP自1973年開(kāi)始開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，已由早期的機(jī)器指令版進(jìn)化為微機(jī)Windows版。

PSS/E

自從1976年推出以來(lái)，PPS/E已經(jīng)從一個(gè)簡(jiǎn)單的命令行界面發(fā)展到一個(gè)集成的交互式程序，用于模擬，分析和優(yōu)化電力系統(tǒng)性能，并且可以提供概率和動(dòng)態(tài)建模功能。支持電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)工程師開(kāi)發(fā)高度準(zhǔn)確和高效的系統(tǒng)分析。這些功能強(qiáng)大且用戶(hù)友好的工具輕松集成到任何現(xiàn)有的IT環(huán)境中，具有直觀的圖形用戶(hù)界面，可自定義的可視化選項(xiàng)，自動(dòng)化功能和高效的數(shù)據(jù)管理。

它已經(jīng)成為最廣泛使用的類(lèi)型的商業(yè)程序。主要用于來(lái)研究電力傳輸系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)功能的程序包，能處理潮流計(jì)算、故障分析、網(wǎng)絡(luò)等值、動(dòng)態(tài)仿真和安全運(yùn)行優(yōu)化等問(wèn)題。輸入輸出可根據(jù)用戶(hù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，它要求使用者有一定的編程基礎(chǔ)。

這個(gè)軟件的潮流輸出的圖形包含所有電氣元件的接線圖、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和潮流參數(shù)，非常直觀。

PSD-BPA

電力系統(tǒng)分析計(jì)算中的BPA通常指一套應(yīng)用廣泛的電力系統(tǒng)分析軟件工具，由美國(guó)邦納維爾電力管理局（BonnevillePower Administration，BPA）于20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)的潮流和暫態(tài)穩(wěn)定程序?，F(xiàn)多指PSD-BPA程序，通稱(chēng)中國(guó)版本的BPA。

PSD是Power System Department的簡(jiǎn)稱(chēng)。PSD-BPA是指由中國(guó)電力科學(xué)研究院電力系統(tǒng)研究所經(jīng)過(guò)消化吸收美國(guó)的BPA而制作成的適應(yīng)中國(guó)應(yīng)用背景的BPA，為PSD系列軟件的一個(gè)模塊，主管潮流和穩(wěn)態(tài)計(jì)算的部分。

BPA的中國(guó)版本是1978~1982年由中國(guó)電力科學(xué)研究院和浙江大學(xué)等單位的專(zhuān)家由美國(guó)BPA引進(jìn)的，1984年開(kāi)始由中國(guó)電力科學(xué)研究院電力系統(tǒng)研究所在全國(guó)推廣應(yīng)用和開(kāi)發(fā)維護(hù)?，F(xiàn)已發(fā)展成為以PSD電力系統(tǒng)軟件包命名的大型商用電力系統(tǒng)分析軟件包，具備了電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、電磁暫態(tài)、機(jī)電暫態(tài)以及中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)、短路電流計(jì)算、電壓穩(wěn)定計(jì)算和頻域計(jì)算等交直流電力系統(tǒng)全過(guò)程仿真能力。美國(guó)BPA已于1996年終止了BPA潮流和暫態(tài)穩(wěn)定程序的開(kāi)發(fā)和維護(hù)，如今只有中國(guó)電力科學(xué)研究院電力系統(tǒng)研究所在維護(hù)升級(jí)PSD-BPA。

BPA的模型和算法是公開(kāi)的，從PSD電力系統(tǒng)軟件包的用戶(hù)手冊(cè)以及相關(guān)論文可以找到。

BPA在對(duì)由大量參數(shù)和架構(gòu)組成的大型電力系統(tǒng)的計(jì)算分析中表現(xiàn)出色。

PSCAD/EMTDC

PSCAD/EMTDC是世界上廣泛使用的電磁暫態(tài)仿真軟件，EMTDC是其仿真計(jì)算核心，PSCAD（Power Systems Computer Aided Design）為EMTDC（Electromagnetic Transients including DC）提供圖形操作界面。最早版本的EMTDC由加拿大Dennis Woodford博士于1976年在曼尼托巴水電局開(kāi)發(fā)完成。

PSCAD/EMTDC采用時(shí)域分析求解完整的電力系統(tǒng)及微分方程（包括電磁和機(jī)電兩個(gè)系統(tǒng)），結(jié)果不僅非常精確。PSCAD/EMTDC允許用戶(hù)在一個(gè)完備的圖形環(huán)境下靈活地建立電路模型，進(jìn)行仿真分析，用戶(hù)在仿真的同時(shí)，可以改變控制參數(shù)，從而直觀地看到各種測(cè)量結(jié)果和參數(shù)曲線，極大地方便用戶(hù)提高仿真的樂(lè)趣和效率。PSCAD里面提供豐富的元件庫(kù)，從簡(jiǎn)單的無(wú)源元件到復(fù)雜的控制模塊，以致電動(dòng)機(jī)、FACTS裝置、電纜線路等模型都有涵蓋。PSCAD/EMTDC還允許用戶(hù)自定義的方式全新定義一個(gè)模塊，新模塊可以由元件庫(kù)里提供的模塊組合形成。其自帶的范例對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)非常有用，包括了各種典型的研究對(duì)象，初學(xué)者可以從這些典型模型上修改開(kāi)始，直至發(fā)展成為所需要的研究對(duì)象。

EMTP/ATP

EMTP/ATP是用于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析的仿真軟件。EMTP是電力系統(tǒng)中高電壓等級(jí)的電力網(wǎng)絡(luò)和電力電子仿真應(yīng)用最廣泛的程序，側(cè)重的是系統(tǒng)的運(yùn)行情況而不是個(gè)別開(kāi)關(guān)的細(xì)節(jié)。

EMTP程序主要用于模擬計(jì)算電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過(guò)程，ATP是EMTP的一個(gè)版本。ATP-EMTP程序具有規(guī)模大功能強(qiáng)、模擬真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，目前在我國(guó)高等學(xué)校、科研、設(shè)計(jì)和制造等部門(mén)都得到了廣泛應(yīng)用。程序可以求解包括集中參數(shù)的線性和非線性電阻、電感、電容電路，多相7r型電路，多相分布參數(shù)電路，各種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)、變壓器、源和控制系統(tǒng)等組成的大型電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)過(guò)程。另外，ATP-EMTP程序也廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域的仿真計(jì)算。

目前關(guān)于用EMTP進(jìn)行電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真計(jì)算的研究主要集中詳細(xì)的元件建模和控制,網(wǎng)絡(luò)采用高度簡(jiǎn)化的模型、EMTP在過(guò)電壓計(jì)算中的應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模幾十個(gè)節(jié)點(diǎn)、在繼電保護(hù)分析中的應(yīng)用、EMTP控制系統(tǒng)和潮流計(jì)算的改進(jìn)、利用ATP-EMTP進(jìn)行大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的必要性和可行性等方面。

DIgSILENT/PowerFactory

DIgSILENT/PowerFactory是德國(guó)DIgSILENT GmbH公司開(kāi)發(fā)的電力系統(tǒng)仿真軟件，DIgSILENT這一名稱(chēng)來(lái)源于數(shù)字仿真和電網(wǎng)計(jì)算程序（DIgital SImuLation and Electrical NeTwork）。

DIgSILENT/PowerFactory軟件包含了幾乎常用的所有電力系統(tǒng)分析的功能，如潮流、短路計(jì)算、機(jī)電暫態(tài)及電磁暫態(tài)計(jì)算、諧波分析、小干擾穩(wěn)定分析等。另外一個(gè)重要的特點(diǎn)是把機(jī)電暫態(tài)分析模型與電磁暫態(tài)分析模型結(jié)合到一起，這使得其既能對(duì)電網(wǎng)的暫態(tài)故障進(jìn)行分析，又能研究長(zhǎng)期的電能質(zhì)量問(wèn)題及控制方法。

DIgSILENT/PowerFactory提供了全面的電力系統(tǒng)元件的模型庫(kù)，包括發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、控制器、動(dòng)態(tài)負(fù)荷、線路、變壓器、并聯(lián)設(shè)備的模型，風(fēng)電機(jī)組電氣部分的模型如雙饋感應(yīng)電機(jī)、變頻器等都包含在已有模型庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)元件中。風(fēng)速、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、空氣動(dòng)力學(xué)部分及風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)都采用動(dòng)態(tài)仿真語(yǔ)言DSL在軟件中搭建。