【摘要】：统一潮流控制器(UPFC)作为一种典型的FACTS装置,综合了FACTS元件的多种灵活控制手段.文章中通过选取电压稳定灵敏度指标dUL/dQL,对比计算和分析了装设UPFC前后整个系统和UPFC安装节点的灵敏度值,结果表明,UPFC能有效地提高系统的电压稳定性.运用电力系统分析工具PSAT1.3.4对WSCC-3机9节点系统进行仿真计算,结果进一步验证了文中方法的正确性和有效性.

以下是我接触过的几款电力系统分析软件的总结，希望能给大家一点帮助，也希望能够得到大家的指正。需要说明的是，现在的电力系统分析软件基本都能覆盖潮流计算、短路计算、动态仿真等等一系列电力系统分析计算的功能，下面的总结中将不会详细分析各软件能够实现的功能，而更多关注软件其他方面的差异。

对于国内用户更为熟悉的是PSD-BPA，是中国电科院在引进美国版BPA程序开发而成，加之不同功能模块的不断开发，已成为国内使用最为广泛的电力系统软件之一。事实上引进后BPA随着各功能软件包的开发，称其为BPA已经不合适了，称其为PSD软件包（组）也许更为合适，出于习惯，下面介绍中仍称呼其为BPA。

BPA是基于文本文件进行数据的处理与运算（也就是俗称的填卡），这也使得数据的维护相对简单，故BPA对数据规模较大的电网具有较好的适应性。

对于暂态稳定分析，BPA目前只能分析机电暂态问题，有消息称已有相应的机电-电磁混合仿真模块研发出来。

BPA里含有相当充分的卡片类型，基本覆盖电力系统中的各类装置，然而BPA无法实现自定义模块以及与其他软件的接口，使得某些新型装置或新的控制策略在BPA中无法很好地通过用户自定义的方式实现。

如果说BPA是文本类软件的代表，PSCAD则是图形化界面的代表，这一特点使得PSCAD成为电力系统分析软件中较为容易上手的软件之一，同时也导致PSCAD对大电网的适应性较差。

PSCAD可进行电磁暂态稳定问题的分析。并且通过软件自带元件库用户可以实现各类装置模型的自行搭建，并可通过Fortran语言自定义相应的运算模块等等。PSCAD另一个较为突出的优点是，在编译过程中如果发现错误，软件可以指向存在错误的地方，这在电力系统分析软件尤其是图形化界面的软件中难能可贵。

PSCAD与MATLAB可以接口，我曾经尝试过两者之间的接口但没有成功，通过更换MATLAB版本、更换不同的操作系统均未能成功，与其他人交流，表示有成功过的，但过程也比较艰辛。 

说到机电-电磁暂态混合仿真，DigSILENT则是其中典型的代表。DIgSILENT也属于图形化界面的软件。在研究也可通过DSL语言实现模块的自定义，也可与MATLAB接口。与PSCAD类似，DIgSILENT对于大电网的适应性相对较差。

与上述几类软件不同，PSASP属于文本类与图形化界面结合的代表，这一点与接下来将要介绍的PSS/E相似。两者均可通过文本改变系统数据，也可通过图形界面改变系统数据。

PSASP是我国自主知识产权的软件，也是由中国电科院研制开发，所以在一些设备的数学模型方面与PSD-BPA是一脉相承的。但相比BPA，PSASP具有很好的模块自定义功能和与其他软件的模块接口。PSASP的问题在于自身有很多小BUG，虽然这些BUG并不是致命的问题，但往往让用户的体验不好。

PSS/E是由美国PTI电力技术咨询公司设计，目前挂靠siemens。国内有华南理工大学、浙江大学、四川大学以及部分电力设计单位和调度部门使用该软件。该软件具有一定的国际认可度。

上面已经说过PSS/E也属于文本类软件与图形化界面相结合的代表。对于暂态问题的分析，PSS/E主要也是针对机电暂态问题，目前也已经开发出与PSCAD的接口模块，可以实现机电-电磁暂态混合仿真。同时，PSS/E也具备模块自定义功能。

我比较推崇的PSS/E的一项功能是动态过程的录制功能（其他软件可能也有），通过对仿真过程的录制生成对应的脚本文件，之后的工作只需要对脚本中的输出路径、故障时间进行修改，即可对其他故障进行仿真。当然这个功能的推出主要是为了抵消PSS/E动态仿真中故障设置相对繁琐的问题。

EMTPE也是中国电科院在引进EMTP的基础上开发而成，理论上也应该属于PSD软件包（组）。考虑到EMTPE适用于电磁暂态问题，以及早期EMTP复杂的身世（有兴趣的可以自行了解一下），我还是倾向于将其独立于BPA之外。

EMTPE也是基于文本文件的计算软件，跟BPA类似也需要填卡。我对EMTPE使用并不很多，就举一个使用过程中的小细节吧。有一次我在使用EMTPE计算时，计算结果始终报错，查不出问题。反复几次后，我对比了一下其他可以运行的数据文件和自己的运算文件，发现唯一的差别是自己的运算文件有一些空行，把这些空行删去之后，可以计算了，从此我对这款软件心存敬畏。

MATLAB/Simulink，该软件功能之强大应该远不止于电力领域，也许正是因为这一点也是该软件在电力系统领域的认可度较低。但是simulink自带很多demo，且有详细的文献参考说明，对初学者熟悉相关元器件或电力装置将有很大的帮助。另外个人认为simulink中最可取的一点是软件中对于原件组合封装的思路，分层分块非常明确，对于各个封装块与上一级或下一级块间的参数关联也非常值得借鉴（demo中各个参数的具体值也是让我曾经很头疼的地方，很多模块只有参数，而不能看到参数的具体值，其实各个参数的具体在模块的最外层均已进行了定义，通过右键->edit mask可以看到各个具体的参数值，或该参数的计算公式）。

PowerWorld，该软件主要功能主要是对系统潮流以及与之相关的一些分析，个人认为该软件能实现的功能大部分软件都能做，大部分软件都能实现的功能该软件不一定能做到。

电力系统分析工具箱，该类工具箱主要以基于MTALAB的Matpower、PSAT、PST为代表，Matpower和PST都是基于M语言的程序，Matpower只能进行潮流相关的问题分析，PST可以解决相应的暂态问题；PSAT相比其他两个软件增加了.mdl文件，网上均可找到免费的工具箱。

下面是各个软件的性能对比，大家可以根据自己的需求来进行选择：

当然电力系统分析软件还有其他很多，上述只是我接触过的软件的一些小结，有些软件仅仅是使用过对其并不十分了解，还望得到大家的指正。

以下是我接触过的几款电力系统分析软件的总结，希望能给大家一点帮助，也希望能够得到大家的指正。需要说明的是，现在的电力系统分析软件基本都能覆盖潮流计算、短路计算、动态仿真等等一系列电力系统分析计算的功能，下面的总结中将不会详细分析各软件能够实现的功能，而更多关注软件其他方面的差异。

对于国内用户更为熟悉的是PSD-BPA，是中国电科院在引进美国版BPA程序开发而成，加之不同功能模块的不断开发，已成为国内使用最为广泛的电力系统软件之一。事实上引进后BPA随着各功能软件包的开发，称其为BPA已经不合适了，称其为PSD软件包（组）也许更为合适，出于习惯，下面介绍中仍称呼其为BPA。

BPA是基于文本文件进行数据的处理与运算（也就是俗称的填卡），这也使得数据的维护相对简单，故BPA对数据规模较大的电网具有较好的适应性。

对于暂态稳定分析，BPA目前只能分析机电暂态问题，有消息称已有相应的机电-电磁混合仿真模块研发出来。

BPA里含有相当充分的卡片类型，基本覆盖电力系统中的各类装置，然而BPA无法实现自定义模块以及与其他软件的接口，使得某些新型装置或新的控制策略在BPA中无法很好地通过用户自定义的方式实现。

如果说BPA是文本类软件的代表，PSCAD则是图形化界面的代表，这一特点使得PSCAD成为电力系统分析软件中较为容易上手的软件之一，同时也导致PSCAD对大电网的适应性较差。

PSCAD可进行电磁暂态稳定问题的分析。并且通过软件自带元件库用户可以实现各类装置模型的自行搭建，并可通过Fortran语言自定义相应的运算模块等等。PSCAD另一个较为突出的优点是，在编译过程中如果发现错误，软件可以指向存在错误的地方，这在电力系统分析软件尤其是图形化界面的软件中难能可贵。

PSCAD与MATLAB可以接口，我曾经尝试过两者之间的接口但没有成功，通过更换MATLAB版本、更换不同的操作系统均未能成功，与其他人交流，表示有成功过的，但过程也比较艰辛。 

说到机电-电磁暂态混合仿真，DigSILENT则是其中典型的代表。DIgSILENT也属于图形化界面的软件。在研究也可通过DSL语言实现模块的自定义，也可与MATLAB接口。与PSCAD类似，DIgSILENT对于大电网的适应性相对较差。

与上述几类软件不同，PSASP属于文本类与图形化界面结合的代表，这一点与接下来将要介绍的PSS/E相似。两者均可通过文本改变系统数据，也可通过图形界面改变系统数据。

PSASP是我国自主知识产权的软件，也是由中国电科院研制开发，所以在一些设备的数学模型方面与PSD-BPA是一脉相承的。但相比BPA，PSASP具有很好的模块自定义功能和与其他软件的模块接口。PSASP的问题在于自身有很多小BUG，虽然这些BUG并不是致命的问题，但往往让用户的体验不好。

PSS/E是由美国PTI电力技术咨询公司设计，目前挂靠siemens。国内有华南理工大学、浙江大学、四川大学以及部分电力设计单位和调度部门使用该软件。该软件具有一定的国际认可度。

上面已经说过PSS/E也属于文本类软件与图形化界面相结合的代表。对于暂态问题的分析，PSS/E主要也是针对机电暂态问题，目前也已经开发出与PSCAD的接口模块，可以实现机电-电磁暂态混合仿真。同时，PSS/E也具备模块自定义功能。

我比较推崇的PSS/E的一项功能是动态过程的录制功能（其他软件可能也有），通过对仿真过程的录制生成对应的脚本文件，之后的工作只需要对脚本中的输出路径、故障时间进行修改，即可对其他故障进行仿真。当然这个功能的推出主要是为了抵消PSS/E动态仿真中故障设置相对繁琐的问题。

EMTPE也是中国电科院在引进EMTP的基础上开发而成，理论上也应该属于PSD软件包（组）。考虑到EMTPE适用于电磁暂态问题，以及早期EMTP复杂的身世（有兴趣的可以自行了解一下），我还是倾向于将其独立于BPA之外。

EMTPE也是基于文本文件的计算软件，跟BPA类似也需要填卡。我对EMTPE使用并不很多，就举一个使用过程中的小细节吧。有一次我在使用EMTPE计算时，计算结果始终报错，查不出问题。反复几次后，我对比了一下其他可以运行的数据文件和自己的运算文件，发现唯一的差别是自己的运算文件有一些空行，把这些空行删去之后，可以计算了，从此我对这款软件心存敬畏。

MATLAB/Simulink，该软件功能之强大应该远不止于电力领域，也许正是因为这一点也是该软件在电力系统领域的认可度较低。但是simulink自带很多demo，且有详细的文献参考说明，对初学者熟悉相关元器件或电力装置将有很大的帮助。另外个人认为simulink中最可取的一点是软件中对于原件组合封装的思路，分层分块非常明确，对于各个封装块与上一级或下一级块间的参数关联也非常值得借鉴（demo中各个参数的具体值也是让我曾经很头疼的地方，很多模块只有参数，而不能看到参数的具体值，其实各个参数的具体在模块的最外层均已进行了定义，通过右键->edit mask可以看到各个具体的参数值，或该参数的计算公式）。

PowerWorld，该软件主要功能主要是对系统潮流以及与之相关的一些分析，个人认为该软件能实现的功能大部分软件都能做，大部分软件都能实现的功能该软件不一定能做到。

电力系统分析工具箱，该类工具箱主要以基于MTALAB的Matpower、PSAT、PST为代表，Matpower和PST都是基于M语言的程序，Matpower只能进行潮流相关的问题分析，PST可以解决相应的暂态问题；PSAT相比其他两个软件增加了.mdl文件，网上均可找到免费的工具箱。

下面是各个软件的性能对比，大家可以根据自己的需求来进行选择：

当然电力系统分析软件还有其他很多，上述只是我接触过的软件的一些小结，有些软件仅仅是使用过对其并不十分了解，还望得到大家的指正。