DIgSILENT/PowerFactory软件简介

电力系统电磁机电暂态混合仿真程序 DIgSILENT/PowerFactory 是德国 DIgSILENT GmbH 公司开发的电力系统仿真软件，DIgSILENT 这一名称来源于数字仿真和电网计算程 序（DIgital SImuLation and Electrical NeTwork）。

DIgSILENT/PowerFactory 软件包含了几乎常用的所有电力系统分析的功能，如潮流、 短路计算、机电暂态及电磁暂态计算、谐波分析、小干扰稳定分析等。另外一个重要的特点 是：把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起，这使得其既能对电网的暂态故障 进行分析，又能研究长期的电能质量问题及控制方法。

DIgSILENT/PowerFactory 提供了全面的电力系统元件的模型库，包括发电机、电动机、 控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型，风电机组电气部分的模型如：双馈感 应电机、变频器等都包含在已有模型库的标准元件中。风速、机械传动系统、空气动力学部 分及风电机组的控制系统都采用动态仿真语言 DSL 在软件中搭建。

该软件具有以下特点：

• 数据库概念的数据存储方式，分级的面向对象数据管理器，灵活的项目方案管理系统；
• 基于 Windows 标准的操作模式和图模一体化的处理方式；
• 多种参数描述方式；
• 与 SCADA/GIS 之间接口的数据交换语言（DOLE）；
• 电力电子技术应用；
• 面向连续运行过程的仿真语言 DSL 和面向程序化过程的编程语言 DPL；

DIgSILENT/PowerFactory 软件能够实现的功能有：

1、AC/DC 潮流计算分析 DIgSILENT/PowerFactory 可以描述复杂的单相和三相 AC 系统及各种交直流混合系统。 潮流求解过程提供了 3 种方法以供选择：经典的牛顿—拉夫逊算法、牛顿—拉夫逊电流迭 代法和线性方程法（直接将所有模型作线性化处理）。在进行潮流计算的同时，DIgSILENT/PowerFactory 还有变电站控制、网络控制和变压器分接头调整控制可供选择。

2、故障分析 DIgSILENT/PowerFactory 故障分析功能既可以分别根据 IEC 909、IEEE std141/ ANSI e37. 5 以及德国的 VDE102/ 103 标准进行，也可以根据 DIgSILENT/PowerFactory 自身所提供的综合故障分析( General Fault Analysis- GFA) 方法进行。DIgSILENT/PowerFactory 故障分析功能支持几乎所有的故障类型（包括复故障分析） 。

3、动态仿真 DIgSILENT/PowerFactory软件提供的仿真语言(DIgSILENT Simulation Language – DSL)，使用户可以自定义模型：任何类型的静态/动态的多输入/多输出模型，例如电压控制器、PSS 等。该软件既可以进行短期（电磁）暂态仿真，也可以进行中期（机电）暂态仿 真和长期暂态仿真。DIgSILENT/PowerFactory几乎可以仿真各种类型的故障。仿真过程中的任何变量(包括DSL所提供的) 都可以被观察，并可将其通过虚拟表计功能(Virtual Instrument - VI) 绘制成曲线图。此曲线图可以被保留，以便于与其他仿真过程进行比较。

4、谐波分析 DIgSILENT/PowerFactory可以模拟各种谐波电流源和电压源，并提供计及集肤效应和内 在自感的与频率相关的元件模型。在综合考虑网络中所有元件后，计算出三相谐波电压和电 流的分布（非平衡谐波潮流），确定和分析谐波失真系数，并以合适的步长绘制网络频率响应图。

5、保护分析 DIgSILENT/PowerFactory 保护分析工具是该软件基本功能元件库的补充，它包含了许 多额外的原件如 CT、VT、继电器等，同时还允许用户自定义保护方案。所有这些保护元件 在静态、暂态情况下都能够使用。在所有可能的仿真模式如潮流分析、故障分析、机电暂态 和电磁暂态等情况下这些保护元件都能够响应。

6、可靠性分析 DIgSILENT/PowerFactory提供的可靠性计算将系统充裕性和安全性进行了综合考虑，主 要包括三个方面：预想事故分析、发电可靠性估计和网络可靠性估计。

7、最优潮流计算 最优潮流计算是对基本潮流计算的有效补充。最优潮流计算主要采用内点法，并提供了 多种约束条件和控制手段，其考虑的目标函数主要有最小网损、最小燃料费用、最大利润及 最小区域交换潮流。

8、配网优化 DIgSILENT/PowerFactory 能够实现以下三种优化功能：电容器选址优化、解环点优化、 电缆补强优化。电容器最优选址用于确定电容器在安装至配网时的最优位置、型号以及容量， 使用梯度搜索或 Tabu 搜索方法。解环点优化能够在满足电网电压和负荷要求的同时通过改 变网络拓扑最小化网损。电缆补强优化能够对过载电缆实现最经济有效的升级，针对给定的 电缆成本和电压跌落限值能够自动选出相应的电缆。

9、低压网络分析 DIgSILENT/PowerFactory 的低压网络分析使用户能够实现：根据连接到某一线路上的 用户数量来定义负荷、考虑负荷的多样性、在进行潮流计算时考虑负荷多样性并计算电压最 大跌落值和最大支路电流、自动进行电缆补强、电压跌落和电缆负载率分析等。低压网络分析是 DIgSILENT/PowerFactory 软件的标准特征之一。