CYMDIST 配电系统分析介绍

时间：2022-08-18

作者：北京天演融智软件有限公司

科学进步

配电系统的评估需要工程师进行从规划分析到支持运营的专业仿真，包括保护的研究和DER互连评估。CYME软件是一个强大的工具，用于对整个配电系统进行建模，并满足容量、事故、电能质量和优化分析的仿真需求。

配电系统分析

CYMDIST是CYME软件的配电系统分析基础软件包。它捆绑了配电系统规划中涉及的各种仿真所需的建模和分析工具。支持放射状、手拉手或者网格配网的平衡或不平衡建模。

CYMDIST软件分析功能包括：

不平衡潮流计算

负荷分配与估算

故障分析：

短路/故障电流

故障定位

串点和多点故障

电压骤降

负载均衡

较佳电容器布局和规模

电机启动

批量分析

可选模块可以添加到CYMDIST，以扩展功能，进行更深入和专业的分析。定期开发新模块，以满足配电系统不断变化的需求。

精确建模和展示

网络编辑器的建模功能涵盖了包括中压一次系统、低压二次系统（放射状或网格）以及输电系统的建模。

CYMDIST base软件包是一个综合性工具，为配电工程师提供关键应用程序，以便每天进行系统规划研究、模拟和分析。

软件的核心是强大的数据库库、符合行业实践和标准的详细模型和算法，以及基于创新的工程技术。完全可定制的图形用户界面，提供详细的描述、结果和报告。

潮流计算

利用CYMDIST潮流分析软件，对电力系统在各种运行情况下的稳态性能进行仿真。它此功能是各种电力系统规划、设计和运行的基本分析工具。

不平衡和平衡电压下降-迭代技术，专门设计和优化放射状或非典型网格系统，完整的三相不平衡算法计算电压计。

不平衡Newton-Raphson潮流-考虑地下二级电网（城市电网或点网）、低压装置和与配电系统相连的输电系统。

综合分析结果包括电压、电流、功率因数、损耗、异常情况和不平衡因素。可以在整个系统或者单个位置查看系统分析结果。

负荷分配与估算

该分析通过基于变压器连接容量、能耗/计费数据或现有计算负荷数据在网络上分配馈线需求，有助于建立准确的负荷模型。

故障分析

CYMDIST中的故障分析功能由多个应用程序组成，支持对配电系统故障相关问题的评估及分析。

包括三种短路计算方法：常规，ANSI，IEC 60909© 和IEC 61363©，均基于多相模型应对复杂的平衡/不平衡、单/两相/三相系统和放射状/网格电力系统。

CYMDIST的故障分析应用还包括：

串点故障分析-评估配电系统的开路或不对称线路阻抗条件。

多点故障分析– 研究网络上不同位置同时发生故障的影响。

故障定位–评估电网可能发生故障的位置。

电压骤降分析-研究由网络故障或其他干扰（如电机启动或过载）引起的电压幅值突然降低的影响。

负载均衡

负载均衡分析用于确定哪些负载或变压器分接开关可以重新连接到不同的位置，以使功率损失较小化或平衡电流、负载或电压。它可以将一系列对网络的变化和对每一个变化做出的改善以报告的形式展示在系统中。

优化电容器布局和规模

该分析有助于确定并联电容器组的理想位置和规模，以减少kW损耗或改善系统电压，同时保持额定预期功率因数。用户可以就电容器组的尺寸、数量和适当位置提供指导，并批准是否应安装推荐的电容器组。另外，分析可以提供所有可能放置电容器位置的详尽列表以及这些位置对电压和kW损耗的影响。

电动机启动

CYMDIST的电机启动功能通过评估电压闪变来确定感应或同步电机启动对系统的影响。估算工具还根据可允许的较大电压下降为所有位置提供较大的单相或三相电机尺寸。

批量分析

批量分析功能允许用户对数据库中可用的研究、自包含文件和多个电网的选择运行多用户定义的方案。每个场景都是可配置的，可以包括多个分析模拟，每一个都使用可配置的参数。当与高级项目管理器模块和/或自动网络预测分析模块结合在一起，对用户定义的项目场景运行分析时，此功能更加强大。

附加模块

CYME软件包含多个附加模块，用于详细建模和深入仿真，将电力系统的分析提升到一个全新的水平。建模功能允许创建一个非常详细的系统模型，从输电系统到客户计量，包括二级网络。CYME高级分析模块帮助工程师进行全系统配电容量规划研究，评估分布式发电互联影响，提高系统可靠性和优化电网效率。

建模

增强型变电站建模

该模块能够准确表示配电变电站以及任何子网（如设备库、开关柜或工业设施）的所有主要组件。然后，建模会将这些装置对整个配电系统的影响考虑在内，并得出反映现实情况的结果。

低压二级配电系统建模

本模块支持采用单相中心抽头变压器和接线盒电缆的放射状二次配电系统的详细建模和仿真。它支持综合分析，以计算技术损失，并确定过载设备至用户计量。

二级电网建模

利用该模块，可以对电网的复杂网格系统，如低压二级电网和点网进行建模和分析。这包括完整设备库，有变压器、保护装置，比如带有完整继电设置和电缆的保护装置。

地理信息

此模块可以导入光栅或矢量地图文件，并将其视为系统配网下面的多个层。这包括网络连接的信息、资产、资源等；还有土地登记、路权、水文、地形、土地覆盖、土地利用、人口密度等。

在线地图服务

通过这项服务，在线地图提供商（Google™和MapQuest™ Open）可以在配电系统地理视图的背景中显示为图层，以便使用街道地址和GPS坐标轻松定位特定设备和装置。

规划

高级项目管理

本模块配备了一些工具，帮助工程师处理多种场景，并以比较有效的方式规划他们的长期项目。它提供了一个多层次的数据库结构，保留了所有的修改，更*管理项目和团队工作。

自动网络预测分析

通过此模块，用户可以创建、查看和管理任何选定网络点和时间段的增长情况和场景更改。模拟可以在批处理模式下进行，以帮助工程师确定未来变化对整个配电系统的影响。

技术经济分析

本模块有助于根据实际系统模型评估项目的可行性和盈利能力，从而根据技术、服务可靠性和投资目标制定切合实际的规划。

分布式能源（DER）

集成能力分析

本模块是一个生产力工具，可有效且一致地计算较大发电量或负荷能力，可独立安装在配电系统的每个点上，而不会对其可靠性和电能质量产生不利影响。

DER影响评估

通过自动化一系列重复、耗时和易于出错的验证，该模块可在几分钟内完成发电互联系统影响研究。它执行一个综合的系统影响研究，集成了多个基于标准的验证和多个场景，以标记异常情况。

电网干扰评估

基于德国-奥地利-瑞士-捷克工作组发布的标准“网络干扰评估技术规则”，通过确定设备是否通过不同的电能质量测试，评估设备对电源信号产生的电能质量干扰。

EPRI DRIVE™

与CYME软件图形用户界面无缝集成，EPRI DRIVE™模块结合了EPRI DRIVE™需求和CYME的详细配电系统模型。

运行

配网状态评估

该模块以一种改进的算法为核心，能够处理详细电网模型的各种测量值，从而估计系统的潮流和电压，并确定较合适的解决方案。分析适用于放射状、手拉手和网格状电网。

应急评估与恢复

本模块是一个综合工具，通过识别停电和计划维护的潜在问题，研究突发事件对电网分布稳健性的影响，并找到一个较佳的电源恢复切换方案。

潮流事故（N-p）

此模块与CYME潮流分析结合使用，支持创建应急事件（N-p）和单级或多级场景，并将结果与基本案例基础案例进行比较，以评估系统的容量和恢复能力。

高级故障定位

报告所有可能的故障位置，同时考虑多个监测点和多个读数、故障指示器状态以及从COMTRADE文件中提取的现场测量值。

保护

保护装置分析

本模块包含一系列不同的模拟，以帮助工程师正确选择过电流保护装置，并适当调整其设置，从而将短路或设备故障造成的影响降至较低。这是一个强大的工具，可以帮助工程师在任何电力系统中设计和验证他们的保护方案，并解决不同的协调问题。

电弧闪光危害分析

本模块旨在分析和促进电气设备或附近工作的员工的电气安全，计算评估风险等级所需的必要参数，并采用适当的安全程序，从而将烧伤和受伤的风险降至较低。

距离保护

分析距离保护继电器在正常和故障条件下的运行情况。帮助设计和验证保护方案，并解决各电力系统网络中的不同协调问题。

电能质量

可靠性评估

该模块计算整个系统及其相应保护区的可靠性指标，以指标。预测模型可以根据历史数据进行校正。该模块完全集成在CYME软件中，为分析配电系统配置提供了高度的灵活性。

谐波分析

评估非线性负荷对电网的影响，帮助工程师找到缓解系统谐波问题的方法。它具有单相和三相建模功能，可灵活评估电网、工业电力系统和任何配置的配电馈线。

优化

Volt/VAR有功/无功优化

该模块允许在配电系统中找到安装电容器、在线调节器和带有LTC变压器的较佳配置。计算中考虑了电网的约束条件以及调峰、降低系统损耗和改善电压分布等目标，以优化系统效率。

较优电压调节器配置

通过寻找电压调节器的较佳位置和抽头设置，调节电压实现网络优化。

较佳重合闸部署

与可靠性评估模块一起工作，它考虑目标和标准，研究可靠性指标，并评估预期的改进，以找到重合闸的较佳位置。

电网配置优化

通过负载转移将放射状网络重新配置为较佳拓扑，以减少损失、减少违规或平衡馈线长度。

时间序列

长期动态此模块执行时间序列模拟，以研究辐照度变化、风波动和负载变化对网络控制的影响，如调节器、负载分接开关和开关电容器。它还支持智能逆变器和电池储能系统的时域仿真。

负荷分布的稳态分析

根据历史能耗模式和实时监测数据（如SCADA、AMI、MDM、AMR等）的组合建模的概要文件，执行时间序列潮流分析。

暂态稳定分析

模拟具有分布式发电的配电系统在各种暂态事件（故障应用/清除、大电机启动、热电机组断开、孤岛等）下的动态行为。

脚本

Python脚本工具

Python脚本已经集成到CYME电力系统分析软件中，供用户根据特定需求扩展CYME的定制功能。较新的数据模型一直可用，因此脚本可以利用CYME分析，但也允许用户创建自己的算法和分析。

CYMDIST模块介绍

模块	编号	说明
Distribution Analysis (base package)	CYME / DIST	对径向、环形或网格结构的平衡或不平衡三相、两相和单相系统进行多种类型的分析。 CYMDIST包括完整的Network Editor以及 -不平衡负荷流 -全面的故障流分析 -负荷平衡 -负荷分配/估算 -电容器位置优化
运行以下模块，必须包含CYME/DIST。
Advanced Fault Locator	CYME / AFL	报告所有可能的故障位置，同时考虑多个监测点和多个读数、故障指示器状态以及从COMTRADE文件中提取的现场测量值。
Advanced Project Manager	CYME / APM	支持项目的协作和详细准备，包括通过相关模拟对电网进行修改。
Arc Flash Hazards - Distribution	CYME / ARC-DIST	分析和促进在电气设备上或附近工作的员工的电气安全。它计算评估风险等级所需的必要参数，并采用适当的安全程序。有两个模块可满足特定需求。一个用于配电网络，基于NESC©2007标准进行电弧闪光危害计算，*二个基于NFPA-70E©和IEEE-1584™标准来分析工业电网中的电弧闪光危害。
Automated Network Forecast Analysis	CYME / FORECAST	已包含CYME / APM 创建、查看和修改与时间相关的项目（使用CYME Advanced Project Manager），包括对电网的修改，例如在给定日期添加任意负载、更改/更换变电站内的电力变压器、重相/重导项目、电网切换或重配置等。
CIM Import (version 16)	CYME / CIM-I
CIM Import/Export (version 16)	CYME / CIM-IE
Contingency Assessment and Restoration	CYME / CAM	研究强迫或计划停电对配电系统的影响，并找到较佳更换方案，以恢复**客户的电力并恢复受影响地区的较大可能负荷。
Data Push Publishing	CYME / DPP
DER Impact Evaluation	CYME / DERiE	协助工程师进行发电互连系统影响研究。该分析可自动执行一系列耗时，重复且易出错的验证，并返回有见地的结果，清楚地识别出违规情况。
Distance Protection Analysis	CYME / DPROT	帮助工程师设计和验证其保护方案，并解决任何电力系统中的不同协调问题。
Distribution State Estimator	CYME / DSE	分析每个级别配电系统的不平衡电流和电压。
Dynamic Data Pull	CYME / DDP
Dynamic Motor Starting Analysis	CYME / MSTART
Enhanced Substation Modeling	CYME / SUB	对配电变电站和任何子网的所有主要组件进行建模，如工业设施的详细建模。
EPRI DRIVE™ Module	CYME / DRIVE	该计算方法为每个配电馈线提供聚合和粒度承载容量结果，并考虑了许多电路特定的属性。
Frequency Scan (only)	CYME / FSCAN
Geographic Overlay	CYME / MAP	将栅格或矢量地图图像（地理基格式：DWG，DXF，SHP等）显示为电气模型正下方的图层。
Harmonic Analysis	CYME / HARMO
Integration Capacity Analysis	CYME / ICA	通过确定在不违反约束的情况下可以在电网的任何点添加较大允许容量，解决了DER和load互连问题。允许快速评估网络的承载能力，并过滤掉不符合要求的互连请求。
Load Relief DER Optimization	CYME / LRO
Long-Term Dynamics Analysis	CYME / LONGTERM-DYN	时间序列模拟，用来研究辐照度变化、风波动和负载变化对电网控制(如调节器、负载分接开关和开关电容器)的影响，以及对电池储能装置行为的影响。
Low Voltage Secondary Distribution	CYME / LVSD
Microgrid Modeling and Analysis	CYME / MGRID
Milsoft Windmil® Import	CYME / WMIL
MultiSpeak® Import	CYME / MSPEAK
Network Configuration Optimization	CYME / SOM	有助于确定较佳馈线配置，以较大限度地减少损耗，改善电压分布和平衡馈线之间的负载。
Network Disturbance Assessment	CYME / NDA	通过评估新负载或发电机互连对一系列电能质量标准的影响来确定其可接受性。
N-p Load Flow Contingency	CYME / AC-CONTING
Online Maps Service	CYME / ONLINE-MAPS	将Google™地图和MapQuest™Open地图显示为电气网络模型地理视图下方的图层。
Optimal Recloser Placement	CYME / ORP	旨在帮助工程师处理复杂的系统可靠性改进问题。
Optimal Voltage Regulator Placement	CYME / OVRP	允许在配电馈线的较佳位置安装电压调节器。
Protective Device Analysis	CYME / PROTEC
Python Scripting - Developer Version	CYME / PYTHON-DEV
Python Scripting - Runtime Version Concurrent	CYME / PYTHON-RT
Reliability Assessment	CYME / RAM
Secondary Grid Network Analysis	CYME / SNA	支持在任何电压水平下对网格化严重的二次电网配电系统进行潮流和短路分析。
Steady State Analysis with Profiles	CYME / EPM	基于AMR数据和历史消耗模式的组合执行准备的时间范围分析。
Synergi Electric® Import	CYME / SNRG
Techno-Economic Analysis	CYME / TEA	基于事实系统模型，有助于评估项目的可行性和盈利能力。
Transient Stability Analysis	CYME / STAB	模拟具有分布式发电的配电系统在各种暂态事件(故障应用、大型电机启动、热电联产机组断开、孤岛等)下的动态行为。
Volt/Var Optimization	CYME / VVO	有助于找到Volt / VAR控制设备的较佳设置以优化配电网络的模块。
Other modules can be added to CYMDIST: CYME / FLOW, CYME / OPF, CYME / VSTAB