【“菜鸟”到“大神”的蜕变】PS： PSD-BPA

(1 )为什么需要电力系统仿真

电力系统的研究方法可以概括为理论研究和科学实验研究两类途径。理论分析是非常重要的，但是由于电力系统的复杂性，仅依靠理论分析是不够的，还需要科学实验研究的补充。

由于数字仿真系统具有灵活性、可控制性、可重复性、安全性和经济性等诸多优点，在电力领域得到了广泛的应用。但是建立数学模型受到诸多因素影响，例如模型参数。简化过程等因素，直接影响系统输出的正性。

( 2 )电力系统数字仿真

按照系统输出结里是否受时间约束，数字仿真系统可分为实时数字仿真系统和非实时数字仿真系统。BPA为机比防真软件，用于暂态仿真，不用于长过程仿真。

(3 )机电暂态仿真和电磁暂态仿真

电磁暂态过程数字仿真是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟。电磁暂态过程仿真必须考虑输电线路分布参数特性和参数的频率特性、发电机的电磁和机电暂态过程以及一系列元件(避雷器、变压器、电抗器等）的非线性特性。因此，电磁暂态仿真的数学模型心须建立这些元件和系统的代数或微分、偏微分方程。一般采用的数值积分方法为隐式积分法。

机电暂态过程的仿真,主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性能。其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸如短路故障，切除线路发电机、负荷,发电机失去励磁或者冲击性负有等大扰动作用下，电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。

从输出数据来看:电磁暂态仿真数据更丰富。

从仿真规模来看: 机电仿真程序仿真规模更大。

( 4)中国电科院仿真中心

在电网发展的不同阶段，仿真技术有效支撑了电网运行。随着特高压交直流电网发展，国网公司于2009年建成了国家电网仿真中心，研发了具有自主知识产权的机电电磁混合仿真系统ADPSS，基本满足了公司目前电网运行的需要。目前中国电科院建设了具备超算的仿

真中心。

(5 ) BPA应用

目前BPA软件是各网省电力公司、国调中心、六大分部电网进行规划设计、方式安排、系统控制策略校核的可靠工具。每年的电网方式计算、2—3年滚动计算、电网故障特性分析，电力公司一般都是使用BPA软件进行仿真。

        电力系统计算分析的目的是通过对电力系统进行详细的仿真计算和分析研究，确定系统的潮流分布，动态系统的主要特征和稳定水平，提出提高系统稳定性水平的措施和保证系统安全稳定运行的控制策略。不同的功能实现需要软件加以支持，而各软件的上手难易程度不尽相同，这需要使用者对软件手册进行详细的阅读以熟悉软件的操作，同时也需要使用者不断提升自身的技术水平。

       电力系统分析计算中的BPA通常指一套应用广泛的电力系统分析软件工具，由美国邦纳维尔电力管理局（BonnevillePower Administration，BPA）于20世纪60年代开发的潮流和暂态稳定程序。现多指PSD-BPA程序，通称中国版本的BPA。

PSD是Power System Department的简称。PSD-BPA是指由中国电力科学研究院电力系统研究所经过消化吸收美国的BPA而制作成的适应中国应用背景的BPA，为PSD系列软件的一个模块，主管潮流和稳态计算的部分。

现已发展成为以PSD电力系统软件包命名的大型商用电力系统分析软件包，具备了电力系统稳态、电磁暂态、机电暂态以及中长期动态、短路电流计算、电压稳定计算和频域计算等交直流电力系统全过程仿真能力。

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