学文网摘要:随着目前电力系统数字化与信息化发展，电力系统的仿真程序相关技术的应用越来越成熟，电气工程的中PWS也被更加广泛的运用。PWS在电力系统分析、运行调度以及程序修改上具有着非常强大的功能特点，在实际中也因此得到了越来越多的推广。本文中，首先阐述了目前电气工程中PWS的应用现状，然后谈到了PWS电力系统仿真软件的相关内容及其操作，最后探讨了电气工程中PWS的应用。
关键词：电气工程；PWS；电力系统
中***分类号：TM715文献标识码： A 文章编号：
1.电气工程中PWS软件的应用现状
PWS软件最开始是由美国的一位教授编写，这个版本软件最初是为了达到教学要求而设计的,如今PWS已经发展为功能强大的商业软件。在电气工程中，电力系统作为一个结构十分复杂繁琐的系统，对于电力系统的分析也因此会比较困难。然而，PWS软件提高巧妙的仿真能力对系统结构进行模型化表达，当前PWS仿真技术的应用为电力系统研究、规划和设计带来了许多的便利。PWS电力系统仿真软件是一个非常有效的分析软件，它能够处理任何规模的电力系统，在电力市场人员、大学电力课程教学、公司或***府管理人员等中被广泛使用。PWS良好的人机交互界面，使用者可依托它在该软件的基础上进行方便的修改，或者按照自己的设计要求，搭建实际的电力网络进行仿真，具有很高的实用性。近年来，世界上越来越多的电力系统分析软件包出现，其中电力科学研究院开发的电力系统综合分析程序在我国应用较多，但其主要是在机电暂态分析、电磁暂态分析、新装置与电气现象特性分析等，此外，该软件专业性要求十分高，使用者需要很充分的专业知识才可以对其进行合理使用，所以这类软件并没有得到广泛应用。PWS软件在其相对简单的试验要求的同时，而且具有较好的运用效果，因而目前得到了越来越多人的青睐。
2.PWS电力系统仿真软件简介与操作
2.1 PWS仿真软件简介
PWS电力系统仿真软件（Power World Simulator）是一个功能十分强大的电力系统分析计算的软件，能通过可缩放的彩色动画单线***来模拟系统，其界面的友好性和高度的交互性，可形象地表达出电力系统运行的基本原理和操作过程，这些优点促使了PWS被广泛的应用。PWS的核心是一个潮流计算程序，它能够有效求解几万个节点的系统。通过PWS一键点击就可以完成变压器和发电机的增加、输电线路的通断以及联络线功率的交换，PWS可***形化显示发电量、负荷和联络功率的变化，在***形与动画演示上的广泛使用，便与对系统特性、限制条件和存在问题的认识和修改。该功能在电网扩建导致的网络结构变化的问题上，可以有效地予以解决。最关键的是PWS能够进行专业的工程实际分析，其中主要包括经济调度、功率传输分配因子计算、短路问题分析以及突发事故分析等功能。PWS超强的可视性和实用性使得它在电力系统分析中得到了普遍的应用[1]。
2.2 PWS电力系统仿真软件的操作
PWS软件的操作关键是其不同两种操作模式，一种是运行模式（Run Mode），另一种是编辑模式（Edit Mode），在使用该软件的任何时候都可以点击工具栏上的编辑模式按钮和运行模式按钮进行两种模式之间的切换。运行模式是用来求解单步潮流计算问题和模拟演示实际系统的，编辑模式用于创建新的样程和单线***或者修改已存在的样程和单线***。PWS是对电力系统可视化规划、分析与运行控制的程序软件，在进行电力系统分析时，常用单线***来表示实际的三相输电线路，这样是为了***形化地显示电力系统。操作过程中要注意当前工作模式，模式选择不正确，会不能正确进行相应的操作。快捷菜单提供了在单线***界面中直接获得若干选项和工具的方法。将鼠标置于单线***的空白处，单击鼠标右键，即会出现一个快捷菜单。快捷菜单是执行命令的最方便的方式，其内容取决于当前工作模式是编辑模式还是运行模式。文件菜单主要用于打开、保存、打印完整的样程或者单线***，也用于创建新样程、样程查错或者退出仿真器。格式菜单用于编辑模式下定制单线***的外观。包括：更改字体、设备***元的显示特性，如线条粗细、***形填充颜色、所绘设备的放大比例及其层次等方面。缩放就是通过改变视***的放大倍率来调整单线***的显示区域。放大会使屏幕上显示的单线***较放大前的单线***的内容少。
3.电气工程中PWS的应用
3.1 潮流分析
3.1.1熟悉仿真系统对话框的设置
单线***显示选项对话框可修改单线***的显示内容，饼***选项用于修改线路潮流饼***，动画潮流选项用于修改单线***上潮流动画显示的外观。显示动画潮流包括潮流符号密度、潮流符号大小、潮流符号、使用填充颜色和改变填充颜色等。潮流求解选项栏为用仿真器求解潮流提供了不同的选项，包括平电压启动、带开关的对地支路控制无效、重新启动时恢复初始状态、取消地区间的功率交换、设定发电机的有功功率极限等。环境设置选项栏提供控制一些显示和仿真的选项，该栏第一部分包含几个复选框，可以用来指明单线***显示的内容。使用模拟选项栏可以控制模拟计时和电能交易结构[2]。
3.2.2对仿制器中的样程进行分析
熟悉当前样程的概况，在单线***相应元件上点击右键，在弹出式菜单中选择相应的选项，就能够看到如发电机、母线、线路、变压器、负荷以及区域等有关详细信息。不更改样程的原有的设置，进入运行模式。当电力系统正在运行的时候，可能需要查看或者修改某些参数。先应将模拟运行暂停，然后右击想要查看的元件，打开该元件的运行对话框。对话框中的数据都可以进行修改，修改完后，系统将按照修改后的参数进行运行。通过先后设置突发性事件出现的频率、设置为平电压启动和更改负载曲线设置，观察系统运行的情况。
3.2 故障计算分析
在已建模完成的实例的基础上可进行故障计算分析。其具体操作是，首先选择运行模式来切换状态。在运行模式下，点击工具标签页下的短路分析按钮，以此打开短路计算的界面。以线路中点发生单相接地短路为例，在短路界面的数据输入区内先进行短路设置，短路位置中选择线路短路、短路类型选择单相接地，然后通过近端、远端节点及回路数选取故障线路，在位置中设置为50%。显示的数据类型选择安培。在操作区域中点击计算，就可以查看短路点的短路电流幅值及各个元件的相电压和相电流情况。点击计算后，可以看到短路计算页面中出现节点导纳矩阵，该标签页即提供了整个电网的节点导纳矩阵，将节点导纳矩阵导出成表格后可查询短路发生后任一时刻的短路电流值。
3.3 系统状态调整
PWS软件支持在潮流计算完成的状态下，对设备的运行状态进行调整，并及时显示调整后的计算结果。对要断开的线路单击右键，在弹出的菜单中选择断开线路或闭合线路，选择后程序即自动显示线路状态改变后的潮流结果。线路的开合，主要影响系统中其他线路的负载率。负荷、发电机的调节主要为调节负荷或发电机的有功。以负荷调节为例，首先在要调节的负荷的有功字段上单击右键，选择负荷字段信息对话框选项，在弹出的对话框中设置单位调节量。设置完成后，选择确定，即可看到单线***中该负荷的有功字段上新增了一组上下箭头。此时，点击向上的箭头一次，则该负荷的有功值增加，同时程序自动计算调整后的结果。负荷或发电机有功大小的变化，将引起变压器负载率、线路负载率、母线电压、发电机出力的变化。并联电容器调节主要为调节并联电容器的无功。由于在实际变电站中，电容器一般为整组投退，需减少无功补偿量时点击电容器元件上的红色方块，将其点击成绿色空心方块即可完成一组电容器的退出操作，无功补偿的投退主要影响系统的电压水平[3]。
结语
总而言之，随着计算机技术和电子技术的不断发展，PWS的应用将得到更多的认可，并同样为了电子工程的发展需求，须对该软件程序进行不断研究，以完善功能，满足需要。在电子工程的中，PWS发挥着其独特的特点，在电力系统特性分析、故障分析和潮流计算等方面起了很关键的作用。在PWS的应用时，应该熟悉软件操作，细致处理每一个操作细节，这样才可以有效的确保PWS的分析处理能力的发挥。
参考文献：
[1] 李广凯、李庚银，电力系统仿真软件综述[J].电气电子教学学报，2010(03).
[2] 吴伟丽、李小明，基于Power World simulator的配电网抗灾变性可视化模型[J].现代电子技术，2011(22）.
[3] 李梅、孙冠群、郭永洪，PWS在“电气工程基础”课程教学中的应用[J].电气电子教学学报，2009(04).
[4] 王颖，PWS在电气工程专业毕业设计中的应用[J].中国电力教育，2012(06).
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