基于PSASP的电力系统计算分析

何 娟

（贵州大学，贵州 贵阳 550000）

0　引言

电力系统潮流计算的主要任务是研究电力系统稳态运行情况。通过潮流计算可以得到系统某个网络的功率以及电压分布情况，从而可以进一步对电力系统进行稳定计算以及故障分析。短路计算能够提供电力系统在遭遇故障时的电流和电压，进而可以分析系统的运行情况。电力系统暂态稳定计算也是电力系统不正常运行方式的一种计算，它主要探究电力系统在遭受扰动时，电力系统中所有发动机能否保持同步运行。本文对嘎嗒河两种接入方式分别进行了潮流计算、短路计算和暂态稳定计算，得出嘎嗒河更适合的接入方式。

1　PSASP概述

电力系统分析综合程序 （power system analysis software package，PASAP），由电力科学院研究院研制，是一个高度集成和开发的，具有我国自主知识产权的综合性仿真软件，主要用于电力系统的研究、运行、设计。可以方便灵活的绘制各种单线图、地理接线图、厂站主接线图，从而建立起电网分析的各类数据，并在此基础上进行相应的电气分析计算。

2　电力系统计算分析

电力系统主要包括三大计算：潮流计算，短路故障计算和暂态稳定技术。其中，常规的潮流计算是根据已给定的运行条件和系统网络结构来确定整个系统中各母线电压的幅值和相角、网络中的功率损耗以及功率分布等。短路故障计算，主要研究电力系统中发生故障（包括短路、断线和非正常操作）时，故障电压、电流在电力网中的分布。短路电流计算是故障分析的的主要内容，它可以确定短路故障的严重程度，帮助选择电气设备参数。

3　算例分析

本文基于贵州省六盘水盘县东北部淤泥片区电网进行建模，首先收集淤泥片区大部分元件的物理参数，根据PSASP用户手册建立淤泥乡地区电网的设备参数数据库。由于本项目的目的在于对比嘠嗒河水电站的两种接入方式，因此本次仿真搭建了两种接入方式的网络模型，接入方式一：嘎嗒河水电站接入淤泥变35kV侧，接入方式二：嘎嗒河水电站接入鲁那变。同时由于不同年份负荷的变动以及电厂发电容量的不同，两种接入方式相关的参数也会有相应的变化，本次仿真采用2016年以及2020年的规划数据。

3.1　潮流计算

本次仿真将接在淤泥变的220kV变电站作为网络的无穷大系统，采用PV节点，乌图河水电站和嘎嗒河水电站采用PQ节点。在潮流计算时，110kV和35kV变电站的母线电压允许偏差为系统额定电压的-3%～+7%，地区供电负荷的变电站和10kV发电厂母线电压允许偏差为系统额定电压的0%～+7%。当电压偏移超过允许范围时，电压调整的措施有：（l）调节变压器分接头（2）无功就地补偿。

3.2　短路计算

在进行短路计算时，电网结构按2020年丰大期规划网络，开机方式为2020年丰大方式，不考虑地方小水电及各大用户自备电厂的影响。分别对淤泥变110kV母线，鲁那变35kV母线以及嘠嗒河水电站35kV母线进行三相短路计算，同时对嘠嗒河水电站35kV母线进行单相短路计算。结果如下：

嘎嗒河水电站接入淤泥变110kV侧：淤泥110kV变110kV母线三相短路电路电流约为5.693kA，35kV鲁那变35kV母线三相短路电流约为5.676kA，嘎嗒河水电站35kV母线三相短路电路电流约为9.773kA，单相短路电流约为7.588kA，低于规程规定水平，不会引起系统内各点的短路电流超过原有设备的允许值。

嘎嗒河水电站接入鲁那变：淤泥110kV变110kV母线三相短路电路电流约为5.708kA，35kV鲁那变35kV母线三相短路电流约为8.482kA，嘎嗒河水电站35kV母线三相短路电路电流约为9.803kA，单相短路电流约为7.624kA，低于规程规定水平，不会引起系统内各点的短路电流超过原有设备的允许值。

3.3　暂态稳定计算

发电机模型采用E恒定，负荷按恒定阻抗考虑，不计调速器影响。嘎嗒河水电站接入淤泥变110kV侧：系统正常运行，发生单相瞬时性故障，系统稳定；发生单相永久性故障，重合不成功切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统保持暂态稳定；发生三相永久性故障并切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统保持暂态稳定；切除一台机，系统稳定运行。系统检修运行，发生单相瞬时性故障，系统稳定；发生单相永久性故障，重合不成功切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统保持暂态稳定；发生三相永久性故障并切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统保持暂态稳定；切除一台机，系统稳定运行。

嘎嗒河水电站接入鲁那变：正常运行方式，发生单相瞬时性故障，系统稳定；发生单相永久性故障，重合不成功切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统保持暂态稳定；发生三相永久性故障并切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统保持暂态稳定；切除一台机，系统稳定运行。系统检修运行，发生单相瞬时性故障，系统稳定；发生单相永久性故障，重合不成功切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统能保持暂态稳定；发生三相永久性故障并切除故障后，全切嘎嗒河水电站，系统能保持暂态稳定；切除一台机，系统稳定运行。

3.4　结论

嘎嗒河水电站自2008年投运以来，其电力主要供给淤泥片区，嘎嗒河水电站通过现有35kV淤鲁线接入110kV淤泥变，与贵州电网相联是合适的。接入110kV淤泥变的上网专线线路导线为LGJ-120mm2，长度为9.5km。嘎嗒河水电站35kV电气主接线采用单母线接线。潮流计算表明，嘎嗒河水电站在现有接入淤泥变方案和改接鲁那变方案下，在典型运行方式下，能将电站电力全部送出，电网潮流分布合理。如嘎嗒河水电站改接入鲁那变，接入系统工程投资估算约为一百多万元。综上所述，嘎嗒河水电站现行接入淤泥变的运行是可靠安全的，可维持现状。

4　总结

电力系统仿真软件PSASP功能强大，用户众多，针对性强，主要用于电力系统各计算的仿真。PSASP仿真软件的应用能够使他们掌握电力系统的概念和计算方法提高计算的速度和准确性帮助更大。随着大容量远距离输电和大电网互联的发展，PSASP软件的电网潮流分析计算的应用日益显示出其在电力系统规划、运行、控制分析等方面的重要作用。且它的投入在电力系统分析课程的中也有很好的教学效果。

【参考文献】

［1］电力系统分析综合程序用户手册.中国电力科学研究院.

［2］张伟，郭伟.基于 PSASP的电力系统潮流计算研究[J].中国现代教育装备,2010.

［3］何仰赞.电力系统分析[M].武汉：华中理工大学出版社.

［4］王锡凡.现代电力系统分析[M].北京：科学出版社.

［5］徐英，邵玉槐，薛永强，等.基于PSASP的电力系统稳定性仿真分析[J].太原理工大学学报,2007.