电力系统分析综合程序PSASP：引领电网智能化分析新纪元 CNR220-450

这个项目要解决什么背景问题？

电力系统分析计算长期依赖人工建模与离线仿真，面对跨区互联电网规模扩大、运行方式多变，传统工具在计算速度、模型兼容性和图形化交互上逐渐吃力。中国电力科学研究院电力系统研究所自1973年起持续研发电力系统分析综合程序PSASP，定位为专用于电力系统分析计算的大型软件包，旨在为电网运行、规划、科研提供统一的分析平台。

PSASP集成了电网基础数据库、固定模型库及用户自定义模型库，采用稀疏矩阵技术提高牛顿法潮流、复杂故障暂态稳定等程序的规模和速度。目前全国800多家用户使用该软件，市场占有率超80%，成为电力行业分析计算的基础工具之一。

现场存在哪些具体问题？

• 计算规模受限。传统分析工具处理大电网数据时，母线数量增加导致计算时间明显延长，难以适应在线分析需求。
• 模型扩展困难。固定模型库无法涵盖新型设备与用户自定义控制逻辑，每次新增模型需修改程序代码，周期长、易出错。
• 图形与数据分离。单线图、地理接线图、厂站接线图等图形与计算数据分别维护，数据一致性差，人工核对工作量大。
• 功能模块分散。潮流、稳定、短路、无功改进等计算各自独立，数据接口不统一，重复建模现象普遍。
• 海外与咨询服务缺乏独立销售模式。原有推广以系统内销售为主，海外市场、咨询服务、高校及研究机构等渠道未形成规模。

本项目的创新目标是什么？

在保持原有计算精度基础上，建立图模一体化的电网分析平台，支持10万条母线以上数据规模，涵盖稳态与动态全计算模块，实现用户自定义模型和程序接口开放，提高运行方式计算速度，并拓展系统外及海外销售渠道。

技术方案如何实现？

PSASP采用图模一体化平台作为基础环境，将电网基础数据库、固定模型库和用户自定义模型库统一管理。平台可绘制单线图、地理接线图、厂站接线图等电网图形，图形与计算数据同源维护。计算内核采用稀疏矩阵技术，提高牛顿法潮流、复杂故障暂态稳定等程序的求解规模和速度。

操作流程上，用户先在图模一体化平台建立电网分析数据，绘制所需图形；然后根据分析任务选择潮流计算、暂态稳定计算、短路计算、最优潮流和无功改进、静态安全分析、网损分析、静态和动态等值计算、小干扰稳定分析、电压稳定分析、谐波分析等模块；最后通过用户自定义模型和程序接口接入特殊控制逻辑，完成计算并输出结果。

稳态计算分析涵盖潮流、网损、电压稳定、静态安全、短路电流、最优潮流和无功改进、谐波分析等领域；动态计算分析包括机电暂态稳定仿真、电磁-机电暂态分析、小干扰稳定分析等，支持数据量可达10万条母线以上。

创新亮点有哪些？

• 图模一体化：图形与数据同源维护，单线图、地理接线图、厂站接线图直接驱动计算，减少人工核对。
• 稀疏矩阵技术：提高牛顿法潮流、复杂故障暂态稳定等程序的规模和速度，支撑10万条母线以上数据量。
• 开放模型接口：用户自定义模型库和程序接口允许接入新型设备与控制逻辑，无需修改主程序。
• 全功能集成：潮流、暂态稳定、短路、最优潮流和无功改进、静态安全分析、网损分析、小干扰稳定、电压稳定、谐波分析等模块统一平台调用。
• 多销售模式：在系统内销售基础上，拓展海外销售、咨询服务、高校及研究机构销售模式。

落地应用效果如何？

PSASP应用后，电网运行方式技术装备水平明显提升，运行方式计算速度大幅提高，为电网安全稳定分析提供了有力支撑。目前该软件在国家电网、南方电网的各级调度运行、电力规划设计单位推广，并逐步拓展至工矿行业及教育领域。

产出物：电力系统分析综合程序PSASP软件包，含图模一体化平台、电网基础数据库、固定模型库、用户自定义模型库及各类计算模块。

适用场景：国家电网、南方电网各级调度运行，电力规划设计单位，工矿行业及教育领域。

常见问题

Q：PSASP支持多大规模电网数据？

A：支持数据量可达10万条母线以上，适应大规模电网系统分析需求。

Q：用户能否自定义模型？

A：可以。软件提供用户自定义模型库和程序接口，支持接入特殊控制逻辑，无需修改主程序。

Q：PSASP包含哪些计算模块？

A：包含图模一体化平台、潮流计算、暂态稳定计算、短路计算、最优潮流和无功优化、静态安全分析、网损分析、静态和动态等值计算、小干扰稳定分析、电压稳定分析、谐波分析等模块。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。