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功能应用简功能应用简介介电力系统可视化电力系统可视化态势感知在电力系统中的应用态势感知在电力系统中的应用PowerWorld功能简介功能简介PowerWorld应用实例应用实例目录目录电力系统电力系统可视化可视化 利用人的图形感知能力，用图形表达电力系统信息，利用人的图形感知能力，用图形表达电力系统信息，提高对电力系统运行状态的理解。提高对电力系统运行状态的理解。对电力系统内所有设备以及这些设备的运行状态和输对电力系统内所有设备以及这些设备的运行状态和输电网中的潮流信息，甚至这些设备在电网中的地理位置电网中的潮流信息，甚至这些设备在电网中的地理位置进行有效监控转化为使人的视觉容易理解的视图画面，进行有效监控转化为使人的视觉容易理解的视图画面，便于系统运行人员进行正常维护。便于系统运行人员进行正常维护。结合现代计算机技术，将电力系统的运行状态以及每结合现代计算机技术，将电力系统的运行状态以及每个运行设备的地理位置，形象而又直观地表现出来，便个运行设备的地理位置，形象而又直观地表现出来，便于调度人员进行电力系统的安全运行监控和维护。于调度人员进行电力系统的安全运行监控和维护。可视化应用：可视化应用：电网数据可视化电网数据可视化安全分析安全分析设备管理可视化设备管理可视化电网结构电网结构线路数据线路数据节点数据节点数据区域数据区域数据单线图单线图可视化主要方面：可视化主要方面：颜色区别电颜色区别电路运行状态：路运行状态：安全、过渡、安全、过渡、危险危险常见的电力系统可视化常见的电力系统可视化方法：方法：直径表示功率值，扇形表示受载率、参与因子等。直径表示功率值，扇形表示受载率、参与因子等。电压、相角等测量要素的等高线。电压、相角等测量要素的等高线。单一节点数据的可视化，表示负荷，功率等。单一节点数据的可视化，表示负荷，功率等。表示受载率、参与因子等。表示受载率、参与因子等。功率流向，大小或多少表示功率数值。功率流向，大小或多少表示功率数值。大范围大范围区域负荷密度。区域负荷密度。常见的电力系统可视化常见的电力系统可视化方法：方法：高度表示负荷值，发电机功率等。高度表示负荷值，发电机功率等。高度表示负荷值，发电机功率等，扇形区域表示高度表示负荷值，发电机功率等，扇形区域表示受载率，参与因子等。受载率，参与因子等。还可以通过幕墙、关联线等对具体某个设备故障还可以通过幕墙、关联线等对具体某个设备故障引起的系统变化进行分析。引起的系统变化进行分析。3 3D D2 2D D加入加入GISGIS的电网显示：的电网显示：态势感知在电力系统中的应用态势感知在电力系统中的应用态势感知：态势感知：在大规模系统环境中，对能够引起系统态势发在大规模系统环境中，对能够引起系统态势发生变化的安全要素进行获取、理解、显示以及预测未来的生变化的安全要素进行获取、理解、显示以及预测未来的发展趋势。发展趋势。态势感知要素：态势感知要素：可视化、人机交互、数据处理分析可视化、人机交互、数据处理分析电网态势感知模型：电网态势感知模型：PowerWorldPowerWorld功能简介功能简介美国伊利诺斯大学美国伊利诺斯大学Thomas Jeffrey OverbyeThomas Jeffrey Overbye教授和教授和Mark Mark James LaufenbergJames Laufenberg博士开发。博士开发。大型电力系统可视化程序及其各种附加专业软件包。大型电力系统可视化程序及其各种附加专业软件包。庞大、灵活的功能和互动、细腻的三维可视化技术。庞大、灵活的功能和互动、细腻的三维可视化技术。PowerWorldPowerWorld：PowerWorldPowerWorld功能：功能：模型构建功能：模型构建功能：通过插入节点、变压器、发电机、线通过插入节点、变压器、发电机、线路等电力系统元件，构成彩色单线图来模拟一个系统。路等电力系统元件，构成彩色单线图来模拟一个系统。仿真功能：仿真功能：利用内置的牛顿拉夫逊法、快速解耦算利用内置的牛顿拉夫逊法、快速解耦算法、单步法、交直流系统混合潮流计算、鲁棒性潮流加法、单步法、交直流系统混合潮流计算、鲁棒性潮流加速计算、最优潮流计算、潮流计算启动终止设置和不收速计算、最优潮流计算、潮流计算启动终止设置和不收敛的处理办法以及脚本文件的相关处理。敛的处理办法以及脚本文件的相关处理。可视化潮流：可视化潮流：对有功功率和有功功率传输分因子进行对有功功率和有功功率传输分因子进行可视化仿真，和对无功功率潮流进行可视化仿真。可视化仿真，和对无功功率潮流进行可视化仿真。最优潮流：最优潮流：栏提供常规最优潮流计算、考虑各种运行栏提供常规最优潮流计算、考虑各种运行约束和经济约束的最优潮流计算以及相关参与最优潮流约束和经济约束的最优潮流计算以及相关参与最优潮流的系统各种原件参数的设定和修改。的系统各种原件参数的设定和修改。故障分析：故障分析：进行单相、三相、相间和两相接地故障后每进行单相、三相、相间和两相接地故障后每相电压和电流的计算，包括母线电压节点故障分析和各母相电压和电流的计算，包括母线电压节点故障分析和各母线间线路上接地故障分析。线间线路上接地故障分析。区域电压可视化：区域电压可视化：通过电压等高线的方式对各节点进行通过电压等高线的方式对各节点进行颜色分区，不同区域因电压高低各异而色彩深浅不同，并颜色分区，不同区域因电压高低各异而色彩深浅不同，并且随着潮流分布的改变各节点彩色区域可以实现动态变化。且随着潮流分布的改变各节点彩色区域可以实现动态变化。电压稳定性分析：电压稳定性分析：以内置的牛顿以内置的牛顿拉夫逊法进行的潮流拉夫逊法进行的潮流计算为基础计算为基础,允许用户在某特定传输容量下求解多重潮流允许用户在某特定传输容量下求解多重潮流解解,从而得到给定节点的从而得到给定节点的PVPV或或QVQV曲线。曲线。其他的功能简介：其他的功能简介：以对潮流计算收敛性、移相器建模、以对潮流计算收敛性、移相器建模、交流线和直流线混合建模、无功补偿装置建模、交流线和直流线混合建模、无功补偿装置建模、PQPQ、PVPV、平衡节点的自动定义等功能也作了较大的改进。、平衡节点的自动定义等功能也作了较大的改进。PowerWorldPowerWorld中的态势感知：中的态势感知：PowerWorldPowerWorld应用实例应用实例新英格兰系统：新英格兰系统：包括包括1010台发电机，台发电机，3939个节点，个节点，1212个变压器，个变压器，3434条线路。条线路。这个系统代表美国新英格兰州的一个这个系统代表美国新英格兰州的一个345kv345kv电力网络。电力网络。1010号发电机是一个等值机，代表了与这个系统相连的加号发电机是一个等值机，代表了与这个系统相连的加拿大部分的电力网络。系统基准功率为拿大部分的电力网络。系统基准功率为100MVA100MVA，基准，基准电压为电压为345KV345KV。PowerWorldPowerWorld构建模型：构建模型：PowerWorld 仿仿真真演演示示PowerWorldPowerWorld绘制等高线：绘制等高线：PowerWorldPowerWorld 3D3D效果：效果：发电发电机机支支路路PowerWorldPowerWorld的的GISGIS效果：效果：若知道电网中发电机、节点的地理坐标，便可以若知道电网中发电机、节点的地理坐标，便可以载入一幅地图，然后以坐标为基准绘制点线图，便可以得载入一幅地图，然后以坐标为基准绘制点线图，便可以得到和地理位置相关的电网，以此为基础可以更好的维护电到和地理位置相关的电网，以此为基础可以更好的维护电力系统。力系统。PowerWorldPowerWorld短路计算：短路计算：在线路在线路1 12 2上，距离上，距离1 1节点节点30%30%处发生三相对称短路，分处发生三相对称短路，分析电网数据（表中为一部分数据）。析电网数据（表中为一部分数据）。PowerWorldPowerWorld其他功能：其他功能：电压安全性和稳定性分析电压安全性和稳定性分析静态安全分析静态安全分析灵敏度分析灵敏度分析暂态稳定计算暂态稳定计算可用传输容量分析可用传输容量分析分析电网能力，预测未来态势分析电网能力，预测未来态势决策处理决策处理保障安全保障安全完善性能完善性能谢谢谢谢！