使用过电力系统分析软件的学长学姐能推荐一下哪个软件比较好用吗？3人已关注
兽人永不为奴~~~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。BPA&& & & & & & & & & & & & &&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。PSCAD/EMTDC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。&DIgSILENT/PowerFactory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。PSASP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/EPSS/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。EMTPEEMTPE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。其他：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）。Matlab/Simulink自带UPFC模型之一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。BPA&& & & & & & & & & & & & &&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。PSCAD/EMTDC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。&DIgSILENT/PowerFactory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。PSASP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/EPSS/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。EMTPEEMTPE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。其他：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 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访电力系统建模研究专家鞠平教授&&&&&&&& 电力系统仿真计算不但是电力系统动态分析与安全控制的基本工具，也是电力生产部门用于指导电网运行的基本依据。不恰当的电力系统模型会使得仿真计算结果不能&仿真&，或偏&乐观&，或偏&保守&，从而构成系统的潜在危险或造成不必要的浪费。我国电力生产部门采用传统的电力系统仿真模型指导电力生产时，已经发现互联电网的稳定水平达不到预期目标，造成电能传输的瓶颈，通过修改电力系统模型和参数有时能够提高传输功率极限达25 ％ 左右。所以，建立合适的电力系统模型，能够提高传输能力，或者消除安全隐患，具有显著的经济和社会效益。为此，我们与电力系统建模专家鞠平教授进行了访谈。&&&&& 鞠平，男，德国洪堡学者、中国国家杰出青年科学基金获得者。1988年6月在浙江大学获得博士学位，其后一直在河海大学任教。1994年1月至1995年10月在德国Dortmund大学从事研究工作。现任河海大学教授、博士研究生导师、副校长，兼任中国电机工程学会电力系统专业委员会副主任委员、江苏省电工技术学会副理事长等。出版专著4部、教材1部，发表论文160余篇，获得国家级教学成果二等奖1项、省部级科技进步一、二等奖8项。获得&做出突出贡献的中国博士学位获得者&、&全国留学回国人员成就奖&等荣誉。&&&◎记者：我们知道，您主要从事电力系统建模与控制方向的研究，您能否先为我们介绍一下电力系统建模包括哪些方面的内容？&鞠教授：传统上，人们经常谈到电力系统建模的&四大参数&，即：励磁系统及其调节器参数、原动机及其调节器参数、同步发电机参数、电力负荷参数。对于前面两者，国内外已经有比较成熟的方法，并且已经颁布有关的建模导则。而对于后面两者，尤其是电力负荷建模，还需要深入研究，在此基础上制定有关建模导则。&&&&&& 除此之外，电力系统建模还包括输电线路建模、动态等值建模、动力系统建模等。随着可再生能源发电的发展，风电发电系统建模等方兴未艾。随着分布式发电和微网的研究，微网建模也被提上议事日程。&◎记者：同步发电机是电力系统中最重要的元件之一，它的建模研究进展如何？&鞠教授：同步发电机的运行行为对电力系统的各个方面都产生或大或小的影响。但是由于同步发电机是一种集旋转与静止、电磁变换与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其结构及动态性能十分复杂。因此，同步发电机的模型及参数一直是电力系统建模研究中的重要内容。由于缺少实际参数，目前电力系统分析计算仿真所用的同步发电机参数多采用厂家提供的数据或典型值，或不得已采用简化模型，造成计算仿真所得结果与实际动态过程有较大出入，严重影响了计算的准确度和可信度，这些情况已为国外的一些文献所证实。&&&&& 人们针对同步发电机提出了不同详细程度的模型，不同的模型对应着不同的参数，模型和参数是否唯一对应，各参数是否独立，涉及到同步发电机参数可辨识性问题，是同步发电机参数辨识的理论基础。以前，一般认为在研究分析中使用更加复杂详细的模型会得到更加好的结果。然而，NPCC（Northeast Power Coordinating Council）指出，在稳定分析中使用精确的电机参数一般来说比使用详细的模型更加重要。有些研究表明在同样使用不够精确参数的情况下，用详细的同步发电机模型不一定比用稍微简单点的发电机模型结果要好。&&&&& 确定发电机参数主要有下列4种方法。&&&&& （1）数值计算法。在电机设计阶段，通过对电机电磁性能分析可以较为精确地得到所需的发电机参数，分析发电机在不同出力、励磁等条件下的特性即可得到参数变化情况。常用的方法有有限元方法和磁路磁导法。&&&&& （2）实验测试方法。有一整套的试验规程，常规的电机实验有：三相稳态短路试验、低转差法、电压恢复法等，这些试验的特点是从参数的物理意义出发去做测量，方法成熟，有一定的适应性，这些测试不是实际的工作状态,而是物理上相似的模拟状态, 试验的条件与实际工况仍有较大差异，所得参数还是不能真实地反映电机在实际运行过程中所受到的饱和、电机老化、电磁力等因素的影响。早在20世纪70年代，美国电力科学研究院（EPRI）就强调&电机参数与运行方式密切相关&，并提出&要用新型的在线测试技术进行参数测量&。利用在线测试和系统辨识相结合的方法成为获取同步电机参数的另一有效途径，其显著特点是：直接计及了电机在运行中所受到的各种因素的影响，一旦辨识成功，即包含了各种因素的效应，计算简单，不用附加过多的假设条件，不影响电机的正常运行，所得参数能很好地反映电机动态行为。&&&&& （3）频域响应法。频域响应法测量同步电机参数在20世纪50年代就已应用，并在70 ～ 80年代形成高潮，其测试原理是首先在待测系统上施加一定频带的扰动信号，并录取其频率响应，然后在计算机上利用动态拟合程序求取传递函数，并进一步得到电机参数。频域响应法可细分为3种，即直流衰减法、静态频域法（SSFR）和在线频域法（OLFR）。OLFR方法更加能够反映实际运行工况，更适用于动态稳定的研究。频域响应法在计算方法上比较成熟，算法稳定性好，且具有一定的滤波能力，但存在几个缺陷：一是以线性系统为基础的，用它来测算同步发电机非线性参数仍感困难，同时需要严格的试验条件；二是由于需要进行频响分析，对输入扰动信号的波形、幅值大小及其相关性要求严格，难以利用电机动态过程本身的扰动作为输入信号；三是频响分析建立在线性系统的基础上，不能反映动态过程中参数非线性变化的特点。频域法用于在线辨识时，不易产生不同频率、不同幅值的信号来进行动态测试，导致参数适应范围有限。&&&&& （4）时域响应法。一是抛载试验法（Load Re?鄄jection），传统方法需要分别进行d、q 2次特殊状态下的试验，最近我们课题组提出了一次任意抛载试验法；二是励磁电压扰动试验法，该试验易于激发发电机的动态过程，对于联网运行的发电机影响不大，且发电机的励磁电压调节方便，因而励磁电压扰动试验成为同步发电机参数在线辨识的首选试验方法。&◎记者：同步发电机建模今后的发展趋势如何？&鞠教授：综观近年来同步发电机建模领域的研究，可以看出几点发展趋势。&&&&& （1）对于同步发电机参数随工况变化的研究渐成热点。在同步发电机的模拟中，存在2类非线性问题，一类称之为结构性的非线性，这类非线性由同步发电机本身几何结构决定，在我们熟知的非线性模型（基于Park变换的同步发电机模型）中，结构非线性得到了较好的处理，如采用功角的正弦、余弦函数将定子变量归算到转子侧；另一类称之为非结构性的非线性，这类非线性在通常的同步发电机模型中没有考虑，比如，转子、定子铁心部分的磁饱和问题，虽然有文献针对磁饱和问题试图定义一些新的模型结构，但由于饱和曲线与发电机运行状态有关，新模型结构仍难以反映所有实际情况，事实上没有一种唯一的非线性模型可以描述实际发电机在运行条件剧烈变化时整个系统的动态行为。为了达到在一定程度上考虑非结构非线性的目的，大体有2类方法，一类方法不需要知道模型结构，也不估计物理参数，只是将输入数据集和输出数据集对应起来；另一类方法假设模型结构已知，利用在线测量对物理参数进行估计，通过对参数变化的研究达到研究非结构非线性的目的。后一类方法由于可以获得有明确物理意义的参数深受广大电力工程师欢迎。随着对同步发电机参数问题研究的深入，人们还发现除正常工况范围内，同步发电机参数会随运行工况变化而变化外，对于异常运行状态和极限运行状态，同步发电机参数会发生较大变化。&&&&& （2）对同步发电机阻尼问题的研究成为难点。系统阻尼不足容易引发系统振荡，严重危及系统稳定，而同步发电机阻尼正是系统阻尼的一个重要组成部分，电力系统的许多低频振荡事故就是由于发电机出现了弱阻尼甚至负阻尼而引起的。同步发电机阻尼主要来自3个方面，一是转子运动方程中摩擦和汽滞引起的机械阻尼，二是电机阻尼回路产生的阻尼，三是发电机励磁绕组和系统产生的阻尼。这些阻尼有一定联系，采用不同的同步发电机模型，阻尼系数所包含的意义也不一样，取值可以相差很大。&&&&& （3）PMU可以测量同步发电机功角，这些新技术为同步发电机参数辨识搭建了新的平台，此外，新的辨识方法将使同步发电机参数辨识精度的进一步提高成为可能。&◎记者：电力负荷具有时变性、随机性、分布性、多样性、非连续性等特点，电力负荷建模是电力系统建模的难点之一，请您为我们介绍一下这方面的进展。&鞠教授：不同的电力系统稳定问题，负荷的影响是不一样的。即使对于相同的电力系统稳定问题，负荷模型究竟是&乐观&还是&保守&可能与运行状态有关。所以必须建立&实际&的负荷模型，这里的&实际&是指：负荷模型必须反映负荷的实际情况，既不&保守&也不&乐观&。&&&&& 几十年来，人们提出了多种负荷模型：（1）静态负荷模型，常用的有多项式和幂函数模型，另外还有在这2种模型基础上的变形或组合；（2）物理动态负荷模型，主要是静态负荷加感应电动机的综合负荷模型，又分为直接和间接考虑配电网2种，对于感应电动机采用三阶模型就能很好地反映感应电动机的性能；（3）非物理动态负荷模型，包括线性动态模型、非线性动态模型和人工神经网络模型等。往往要根据应用者关心的主要方面，选择一种合适的负荷模型。&&&&& 电力负荷建模方法可以归纳为统计综合法、总体测辨法和故障仿真法。我认为，总体测辨法比较适合于微观定量，统计综合法比较适合于中观定性，故障仿真法比较适合于宏观校验。&&&&& 在负荷参数辨识研究中人们常常发现：即使同一试验，负荷参数有时变化较大，但不同参数模型的动态响应却相差不大，而且与实测的结果也吻合甚好。这证明该模型能够描绘负荷动态行为，但可能不唯一。人们在根据测量数据进行参数辨识的过程中自然很关心能否成功地辨识出来，当模型本身的结构决定了参数不能唯一地辨识出来，则仅通过测量数据来辨识参数多半是不会成功的。因此，电力负荷模型的可辨识性问题应该得到深入的研究和广泛的重视。&&&&& 电力负荷辨识方法大体可以分为线性和非线性2大类。线性类方法包括最小二乘估计、卡尔曼滤波等方法，对于参数线性模型通常是行之有效的。但对于参数非线性模型，容易产生不准确及收敛性等问题。非线性模型的参数辨识方法目前大都以优化为基础。优化搜索方法从其原理上来说，大体有3种，即梯度类方法、随机类搜索方法和模拟进化类方法。&&&&& 负荷建模的研究是一个既具有理论深度又直接面向实际应用的课题。由于负荷的大量性、分散性、时变性，而且与用户人群的行为密切联系的，所以负荷特性与所在地区的气候、资源、经济发展情况、生活水平、生活习惯等有关，这就造成了不同地区之间负荷模型及参数的差异。只有深入、持久地开展现场测量和应用研究，才能获得适合于该地区的负荷模型和参数。目前，各省地电网公司纷纷开展或者准备开展负荷建模项目，如东北、西北、河南、江苏、福建、湖南、海南、新疆、浙江、上海及南方电网等。&◎记者：电力负荷建模今后的发展趋势又将如何呢？&鞠教授：综上所述，国内外在电力负荷建模方面取得了不少重要的成果。但是，电力负荷建模是一个研究时间很长而始终没有解决的难题，今后还有很长一段路要走。展望电力负荷建模研究，有几点发展趋势。&&&&& （1）从节点负荷建模向广域负荷建模发展。从负荷建模的规模来看，以往有关负荷建模的研究基本上都是节点规模，即针对一个变电站（主要是220 kV、110 kV电压等级）供电的负荷区域，建立其负荷模型。随着电力系统规模的扩大，广域电力系统的负荷建模自然需要深入研究。&&&&& （2）从纯粹负荷建模向广义负荷建模发展。从负荷建模的内涵来看，以往的负荷建模都是指负荷区域中是纯粹的负荷。但在当前的部分系统中尤其是未来的电力系统中，负荷区域却可能包含有电源，比如地方电厂、分布电源、新能源等等。这种包含有电源、但依然以负荷为主的区域被称之为广义电力负荷，这里&负荷为主&意味着纯负荷明显大于电源、负荷区域总的功率主要还是由外部供给。一般来说，广义电力负荷是枢纽变电站供电下的一个区域。特殊情况下，也可以将经过西电东送工程形成全国联网以后东部电力系统的全部或者部分区域看作为&广义电力负荷&，这时的问题将非常复杂。广义电力负荷建模是对传统负荷建模的突破和拓展，需要大力开展相关内容的研究工作，包括模型结构、参数确定等。&&&&& （3）从小范围负荷建模向广谱负荷建模发展。目前的负荷模型及其参数只适用于小范围，一方面指电压（以及频率）在额定值附近的小范围波动，比如电压在0.7 ～ 1.2 p.u.；另一方面指时间范围为暂态，一般为秒级。广谱负荷建模是指，电压（以及频率）大范围波动、时间范围是中长期动态过程下的负荷建模。&&&&& （４）从单个数据源向综合利用各种数据发展。从负荷建模的数据源来看，以往的负荷建模中，数据来源大都单一。目前，所有电网都有SCADA系统，大部分电网已经安装了故障信息系统，部分电网开始安装PMU　／　WAMS系统。所以，我建议充分地、综合地利用现有的各种数据，开展负荷建模工作。比如，利用SCADA中很容易获得的日负荷曲线，获得负荷构成特征数据，甚至进行负荷静态特性建模。再如，利用PMU数据或故障录波数据辨识动态特性参数，工作量小、投资也少。还有，利用WAMS数据，进行负荷模型的仿真校核。　　◎记者：在中国，新能源发电事业近年来发展迅猛，大规模新能源发电系统的建模情况如何？&鞠教授：从环境保护和新能源利用的角度考虑，希望尽量扩大新能源发电的规模。然而，新能源具有随机性、不可控性和多样性，对电网的电能质量以及安全稳定构成了严重的威胁，同时也给电网的研究带来巨大的挑战。　　以往电力系统建模基本上都是针对传统电源的。随着大规模新能源的接入，需要考虑其自身的模型及其与电网模型的连接。国内外对于新能源电厂的建模已经开展了一些研究，但以往有关的研究成果大都是以含单个新能源电厂的电网甚至是单个机组作为研究对象的，试图通过对单个新能源发电机组的建模来进行仿真计算。然而，实际电网中含有多个新能源电厂，各个新能源电厂通过电网相连，相互之间必然产生交互影响，进而影响整个电网的运行。随着越来越多的新能源电厂的接入，这种影响也会随之增加。而且，一个大规模新能源电厂中的发电机组可能多达数百个。因此，必须从整个电网着眼来研究含大规模新能源电厂及其接入电网之后的建模问题，既要满足精度要求，又不能够太复杂。&&&&&& 除此之外，核电厂虽然不属于新能源，但以往电力系统计算中对其模型研究的不多，也需要进一步加以研究和应用。&◎记者：我们知道，微网是一个新兴事物，它的建模研究进展如何呢？&鞠教授：微网是一个新兴事物，由大量分布式电源和负荷元件组成。为了研究微网独立运行和并网运行，需要了解微网内部元件的模型。如果要详细分析微电网内部的特性，需要对每个元件都加以描述。但是，微网中元件众多，如果要分析微电网接入电力系统之后的特性，要对每个元件都加以描述既不可能、也不必要。&&&&&& 我们开展微网建模的基本思路有如下几点。&&&&& （1）建模要注重总体性。对于微网接入电力系统的情况，人们所需要的只是从电力系统侧向微电网侧看进去的总体特性，并不关注微电网内部元件个体的特性。所以，我们可以借鉴电力负荷总体建模的思路。当然，微网建模与负荷建模既有相似之处，也有不同之处。&&&&& （2）模型要有机理性。因为电力系统是一个物理系统，具有机理背景的模型便于理解和应用。我们将微网分为等效静态部分与等效电机部分，相并联后接在母线上，然后通过PCC点直接接入大电网。&&&&& （3）模型要有适应性。微网中元件千差万别，如果按照传统思路，分别建模则很难处理。所以，我们提出采用通用电机模型来描述微网中所有电机，该模型具体广泛的适应性。&&&&& （4）模型要考虑随机性。微网中的电源具有比较强烈的随机性，比如风电、太阳能发电等。微网中的负荷同样具有随机性，由于规模和范围较小，其随机性要大于大规模和大范围地区的随机性。&◎记者：国内外关于电力系统建模方面有哪些导则可供研究者参考呢？&鞠教授：我国先后制定了电力系统模型有关的导则。1981年和2001年颁布了《电力系统安全稳定导则》，2006年颁布了《电力系统稳定器整定试验导则》，2006年颁布了《同步发电机励磁系统建模导则》，即将颁布《同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则》。&IEEE先后制定了电力系统模型有关的导则（Guide）。1991年和2003年颁布了同步发电机建模方面的导则，1992年颁布了励磁系统建模方面的导则，此外还颁布了一系列有关试验方面的导则等。&&&&&& 综上所述，四大参数中，励磁系统建模国内外已经有了导则，原动机及其调节系统国内即将出台导则，同步发电机建模国外已经有导则但国内还没有，电力负荷建模国内外均没有导则。&&&&& 目前，我国各省地电网纷纷展开电力系统建模工作，但采用的模型和方法五花八门，急需进行规范和引导。因此，国家电网公司已经立项，由河海大学与中国电力科学研究院合作，正在结合我国电网实际研究制定《同步发电机建模导则》和《电力系统负荷建模导则》。&◎记者：您是我国电力系统建模方面的专家，我们得知，您撰写的《电力系统建模理论与应用》一书即将出版，能否先向我们的读者简单介绍一下这本书呢？&鞠教授：《电力系统建模理论与应用》一书已经完稿，今年即将由科学出版社出版。该书内容涵盖了电力系统建模的各个主要方面，首先介绍电力系统建模的理论基础和技术基础，然后重点介绍在学术上、应用上都十分重要的同步电机建模、电力系统动态等值建模以及电力负荷建模，最后介绍电力系统建模的其他方面，包括电力系统比较成熟的建模方面（比如输电线路、励磁系统建模、调速系统建模）和电力系统比较新颖的建模方面（比如风力发电建模、动力系统建模、微网建模）。对于每个建模问题，都是先介绍模型结构，再介绍建模方法，最后介绍工程应用。&◎记者：感谢鞠教授百忙之中接受我们的采访。（李育燕）文章版权归《电力自动化设备》杂志社所有，转载请注明出处 。