1、 一款永久免费的国产电力仿真软件 用户手册 V V1.01.0.0.0 联系方式：南京工程学院 电力工程学院 董亮 江苏省南京市弘景大道 1 号 邮件： 微信：inforgit 公众号：DianLiShenQi(电力神器)QQ：748714810 B 站：https:/ 电力神器 V1.0.0 用户手册 2023 南京工程学院 董亮 目 录 1、概述.1 1.1、主要功能.1 1.2、开发语言.2 1.3、开发目标.2 2、安装和卸载.3 2.1、安装.3 2.2、卸载.5 3、快速入门.6 3.1、用户界面.6 3.1.1、模型树子窗口.6 3.1.2、模型图子窗口.7 3.1.3、模型表子
2、窗口.8 3.1.4、属性页子窗口.9 3.1.5、日志子窗口.10 3.2、第一个仿真系统.11 3.2.1、仿真系统参数.11 3.2.2、新建系统.12 3.2.3、添加并连接元件.13 3.2.4、设置系统参数.16 3.2.5、保存系统.18 3.2.6、执行潮流计算.20 3.2.7、查看潮流计算结果.22 3.2.8、导出潮流计算结果.24 3.2.9、关闭系统.26 3.2.10、再次打开系统.27 4、元件库参考.28 4.1、系统元件库.28 4.1.1、.29 4.1.2、.31 4.1.3、.31 4.1.4、.32 4.1.5、.32 4.1.6、.33 4.2、数据
3、元件库.34 4.2.1、.34 4.2.2、.35 4.2.3、.35 4.2.4、.36 4.2.5、.36 4.2.6、.37 4.2.7、.37 4.2.8、.38 4.2.9、.38 4.2.10、.39 4.2.11、.39 4.2.12、.40 4.3、正序元件库.41 4.3.1、.41 4.3.2、.42 4.3.3、.42 4.3.4、.43 4.3.5、.44 4.3.6、.45 4.4、多相元件库.46 4.4.1、.46 4.4.2、.48 4.4.3、.49 4.4.4、.50 4.4.5、.51 4.4.6、.52 4.4.7、.54 4.4.8、.56 4.4.
4、9、.58 4.4.10、.61 4.4.11、.62 4.4.12、.63 4.5、直流元件库.64 4.5.1、.64 4.5.2、.65 4.5.3、.65 4.5.4、.66 4.5.5、.67 4.5.6、.68 4.6、燃气元件库.69 4.6.1、.69 4.6.2、.70 4.6.3、.70 4.6.4、.71 4.6.5、.72 4.6.6、.72 4.7、热力元件库.73 4.7.1、.73 4.7.2、.74 4.7.3、.74 4.7.4、.75 4.7.5、.76 4.7.6、.77 5、算例介绍.78 5.1、正序算例.79 5.1.1、“算例/1_正序”.79 5
5、.1.2、“算例/1_正序/IEEE 算例”.82 5.1.3、“算例/1_正序/小阻抗支路”.92 5.2、多相算例.95 5.2.1、“算例/2_多相”.95 5.2.2、“算例/2_多相/OpenDSS 模型”.98 5.3、直流算例.99 5.3.1、“算例/3_直流”.99 5.4、燃气算例.101 5.4.1、“算例/4_燃气”.101 5.5、热力算例.107 5.5.1、“算例/5_热力”.107 5.6、综合算例.110 5.6.1、“1_正序+2_多相”.110 5.6.2、“1_正序+3_直流”.112 5.6.3、“1_正序+4_燃气”.114 5.6.4、“1_正序+
6、5_热力”.117 5.6.5、“2_多相+3_直流”.120 5.6.6、“2_多相+4_燃气”.122 5.6.7、“2_多相+5_热力”.125 5.6.8、“3_直流+4_燃气”.128 5.6.9、“3_直流+5_热力”.131 5.6.10、“4_燃气+5_热力”.134 5.7、暂态算例.136 1 1、概述 电力神器是一款免费国产电力仿真软件，可运行于 Windows XP 及以上版本操作系统，占用系统内存小，运行速度快。具有以下主要特点：永久免费永久免费：作者承诺该软件永久免费 完全自主完全自主：未集成任何现有开源仿真代码 绿色低碳绿色低碳：软件解压即用，无需网络单机亦可运行
7、，绿色低碳从我做起 1.1、主要功能 电力神器当前软件版本为 V V1.0.01.0.0，有效代码约为 2020 万行万行，主要功能为电力及能源网络的潮流计算潮流计算（稳态能流计算），后续版本将陆续添加最优潮流最优潮流、时序时序潮流潮流、机电暂态机电暂态和电磁暂态电磁暂态等计算功能。支持的能源网络类型：电力网络 正序电力网络 三相电力网络 直流电力网络 燃气网络 热力网络 上述多种类型网络多种方式的耦合 目前软件所支持的最大规模算例为“美洲 82000 节点系统”算例，对该算例进行潮流计算所消耗时间约为 5 秒，算例系统的具体元件类型及数目为：2 1.2、开发语言 电力神器采用C+语言开发，并
8、基于Qt程序框架，性能和稳定性得以保证。1.3、开发目标 电力仿真技术研究实践；电力仿真软件国产替代；尊重知识产权，少用或不用盗版软件。3 2、安装和卸载 2.1、安装 电力神器为绿色免安装软件，V1.0.0 版本的官方发布为如下单个标明版本号的没有解压密码的自解压包：将自解压包文件解压至选定文件夹后，在解压目录可找到“电力神器.exe”可执行文件如下：图中选中的带有红色“器”字图标名为“电力神器.exe”的可执行文件就是电力神器软件的唯一可执行文件；文件“电力神器用户手册 v1.0.0.pdf”即为本手册；其余扩展名为“.dll”的文件为程序正确执行所需要调用的动态链接库文件；其他目录中也都
9、是程序运行时需要调用的相关文件；目录“算例”中的文件是软件所提供的测试算例模型文件。4 运行可执行文件“电力神器.exe”后，会短暂显示如下启动画面：之后可以看到软件主窗口界面如下：点击主菜单“帮助/关于电力神器”后，出现以下对话框：5 至此说明软件安装正确，可正常使用。若无法弹出该窗口或窗口显示信息出入，则说明软件安装包的文件可能存在损坏或其他问题，请联系软件作者。值得注意的是：在软件运行之后，软件所在目录会新增 configuconfigurationration 和 loglog这两个目录。其中 configurationconfiguration 目录放置的是软件运行所需的一些配置文件
10、；而 loglog 目录下则是按照日期命名的运行日志文件，日志文件记录了软件的运行信息，可用文本编辑器打开查看。直接将解压后的整个文件夹复制到其他目录位置后再次运行时，有可能会直接将解压后的整个文件夹复制到其他目录位置后再次运行时，有可能会出现软件无法正确启动的现象，此时只要将新的目录下的出现软件无法正确启动的现象，此时只要将新的目录下的 configurationconfiguration 目录删目录删除后再次运行软件就可以了。除后再次运行软件就可以了。2.2、卸载 若要卸载电力神器 V1.0.0 软件，在确认关闭程序窗口之后，直接删除整个解压目录即可，请务必备份自解压包文件及使用本软件过程
11、中所创建的模型和计算结果文件。特别 注意 6 3、快速入门 3.1、用户界面 电力神器软件的图形用户界面符合 Windows 系统习惯，但是取消了繁杂的工具栏。软件主窗口从上到下分别是标题栏、菜单栏、子窗口停靠区域和最底部的状态栏，具体如下图所示：软件主界面采用了可自定义的停靠窗口框架进行布局，所有打开的子窗口可以停靠在子窗口停靠区域中的任意区域，也可以是漂浮窗口状态。V1.0.0 版本软件正常启动后一共打开了5 个可停靠子窗口，分别为模型树、模型图、模型表、属性页和日志子窗口。子窗口的显示、关闭、移动、停靠和漂浮等操作遵循常见使用习惯，既可以用鼠标操作，也可以采用快捷键，或者是从主菜单“窗口
12、”中进行操作。3.1.1、模型树子窗口 软件运行过程中有且仅有一个模型树子窗口，其快捷键为“F1”。之所以称之为模型“树”，是因为该窗口是以树状结构来展示已打开的模型系统信息，如下图所示：7 此时模型树子窗口为漂浮窗口状态，软件中已打开 4 个系统，名称分别为“系统 1”、“系统 2”、“系统 3”和“系统 4”，其中系统 2 至系统 4 都为折叠状态，而系统 1 为展开状态。为了更好的区分可能存在的同名系统，软件会自动在系统名称之前加上“#序号”。模型树子窗口中，会为每个打开的系统建立对应的系统节点，并在其下增加两个子节点，分别为“原理图”和“元件库”。“原理图”节点是以层次化的形式展现该系
13、统中的内部具有原理图的元件，当前版本中仅有子系统子系统元件具有原理图。“元件库”节点是按照元件的类型来展示该系统所含有的元件及其数量，同时利用鼠标左键拖拽元件库分支下的特定项至模型图中可构建相应类型的元件。3.1.2、模型图子窗口 顾名思义，模型图子窗口是以图形方式展示系统内部元件，快捷键为“F2”。8 此时模型图子窗口为漂浮状态，展示的为系统 1 的顶层内容，分别是两个 1级的子系统，选中任意一个子系统后按下回车键或者鼠标左键双击任意一个子系统，都能将模型图子窗口显示的内容切换至该子系统内部的原理图界面。上图即为切换至 1 级子系统 1 内部原理图后的模型图子窗口。在该界面下按下 Backs
14、pace 键后即能回到系统 1 的顶层原理图界面。模型图子窗口中的一系列快捷键和鼠标的操作可参考主菜单中的“帮助/操作说明”。3.1.3、模型表子窗口 类比于模型图子窗口是以层次化图形方式展示系统内部元件，模型表子窗口则是以扁平化表格的形式展示系统内部元件，快捷键为“F3”。模型表子窗口的内容是某个已打开系统中某一类型的所有元件。如下图所示，模型表子窗口显示的是系统 1 中的所有子系统：要切换模型表窗口的显示内容，既可通过单击模型树子窗口中“元件库”分支下的具体元件类型来实现，也能在模型图窗口中右键菜单定位到模型表来切换。V1.0.0 版本的模型表窗口是只读只读的，不可修改其单元格内容，但可以
15、通过单击表格中各列的首行单元格来实现对该列的排序。模型表中首列的图形及其不同颜色代表涵义如下：9 模型表子窗口的键盘和鼠标操作可参考主菜单中的“帮助/操作说明”。3.1.4、属性页子窗口 属性页子窗口是专门用来显示和编辑单个元件属性的界面，快捷键为“F4”。属性页子窗口为两列的树状结构，左列为元件的属性名称，右列为属性的值。属性名称以“=”开头的为只读属性，否则为可改写的属性，可通过鼠标左键点10 击右列的属性值，来进行修改。通过在文本框输入字符的方式进行修改之后，要按下回车键输入的内容才通过在文本框输入字符的方式进行修改之后，要按下回车键输入的内容才有效，否则属性将恢复原值。有效，否则属性将
16、恢复原值。3.1.5、日志子窗口 日志子窗口记录了软件运行过程中所有值得记录的信息，并且在软件目录下的 loglog 子目录中建立以日期为单元的日志文件，供用户查看，快捷键为“Ctrl+L”。特别 注意 11 3.2、第一个仿真系统 本小节将从头开始构建一个简单的仿真系统模型，并以此作为熟悉软件基本使用的入门教程。3.2.1、仿真系统参数 我们要构建的系统为一个含有 2 条母线的正序电力网络，系统单线图为：由系统单线图可知，该系统有 2 条母线，1 条线路，1 个电源和 1 个负荷构成。其中电源为平衡型，即可设定其所连接母线的电压幅值和相角；负荷为恒功率型，其设定有功和无功是恒定的，不会随着所连接母线电压幅值的变化而变化。正序母线参数为：序号 名称 编号 额定电压(kV)初始电压幅值(pu)初始电压相角()1 1 正序母线 1 1 220 1 0 2 2 正序母线 2 2 220 1 0 正序线路参数为：序号 名称 电阻 R(pu)电抗 X(pu)单侧电导(pu)单侧电纳(pu)1 1 正序线路 1 0.01 0.04 0 0 正序电源参数为：序号 名称 类型 设定电压幅值(pu)设定