OpenDSS材料

本软件是一种开源的的电力系统配电网仿真计算软件，基本支持所有的频域分析（相域phasor domain）(包含存在谐波潮流分析)，可以处理网状系统或者辐射状系统，以及不对称、多相的配电网中。 是基于一种简单基础的利用节点导纳矩阵的迭代求解方法，不像Spice，EMTP和EMTDC是基于时域的微分代数方程的求解；具体的求解程序在Solution.pas中有所体现： OpenDSS（Open Distribution System Simulator）是一款开源的电力系统配电网仿真计算软件，它支持广泛的频域分析，包括谐波潮流分析，适用于处理网状和辐射状系统，以及不对称和多相的配电网。这款软件不同于其他如SPICE、EMTP和EMTDC，它们基于时域的微分代数方程求解，而OpenDSS采用简单的节点导纳矩阵迭代求解方法。 OpenDSS的内部求解机制主要依赖于潮流求解器，尤其是对于复杂网络结构的处理。其电路建模基于导纳矩阵，可以处理两相耦合系统乃至更复杂的模型。通过构建每个元件的Y矩阵，并整合成系统的节点导纳矩阵，OpenDSS使用"fixed-point iteration"方法进行求解。在每次迭代中，电流量由负荷、发电机等部件的等效补偿电流决定，初始值可以通过忽略发电机和负荷注入电流来设定。为保证收敛性，如果电压偏差超过预设阈值，PC模型会转为线性模型。此外，OpenDSS还支持"Newton"方法，虽然鲁棒性更强，但求解时间更长。 OpenDSS的主要特性包括： 1. 支持分布式能源（如可再生能源、储能装置、电动汽车）的时序潮流仿真。 2. 开源，允许扩展和更新以实现更多功能。 3. 提供COM接口，允许通过exe程序或外部程序进行脚本编写和交互使用。 4. Dynamics模式支持扰动仿真分析，用户可以编写DLL进行详细模型建模，尤其适用于孤岛状态下的DG动态仿真。 5. 可模拟任意n相线路结构，不仅限于3相或1相。 6. 能模拟n相m绕组的变压器，适应不寻常的变压器结构。 7. 控制器模型与电路元件分离，便于评估控制算法的实现效果。 8. 内置energy meter和monitor等测量单元，监控仿真过程中参数变化，方便比较不同策略。 9. 谐波潮流计算是其核心功能，可通过"Solve Mode=Harmonics"运行，元件带有默认频谱值。 10. 无论环网还是放射性结构，都能用相同方式求解。 11. 面向对象的设计使得添加PC模型和控制方式变得简单，且不影响其他部分。 12. 允许在同一个母线上添加多种类型的负荷，每种负荷有自己的loadshape、growthshape和电压响应特性，便于复杂配电网络分析。 OpenDSS的广泛应用不仅限于潮流计算，还包括故障分析、保护设备配置、电压稳定性研究等多个领域，为电力系统的规划、设计和运行提供了强大的工具。