一種pscad-emtdc仿真模型自動生成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了電力系統(tǒng)分析控制領(lǐng)域的一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法。其技術(shù)方案是，首先，從國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)D5000獲取以G語言（電力系統(tǒng)圖形描述語言）和E語言（電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言）描述的文件，然后，對D5000的E格式數(shù)據(jù)進(jìn)行解析的基礎(chǔ)上獲取設(shè)備參數(shù)，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了“.psc”中文件的參數(shù)賦值，通過解析G格式文件獲取設(shè)備的坐標(biāo)信息進(jìn)而對“.psc”文件中的坐標(biāo)信息進(jìn)行賦值。本發(fā)明所提供的方法避免了人工進(jìn)行PSCAD/EMTDC建模是參數(shù)轉(zhuǎn)換和錄入的繁重工作以及仿真參數(shù)錯(cuò)誤難以勘驗(yàn)的弊端，提高了模型生成的效率和模型生成的準(zhǔn)確性。
【專利說明】—種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析控制領(lǐng)域，尤其涉及一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]EMTDC (Electric-Magnetic Transient in DC System)是目前電力系統(tǒng)廣泛米用的一種電磁暫態(tài)仿真軟件。PSCAD是EMTDC的圖形用戶界面，能夠?qū)崿F(xiàn)圖形建模、仿真控制等用戶交互功能。PSCAD/EMTDC主要用來進(jìn)行電磁暫態(tài)和控制環(huán)節(jié)的仿真等。目前電力生產(chǎn)部門管理維護(hù)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)主要是用于潮流計(jì)算和機(jī)電暫態(tài)分析的參數(shù)，而用于電磁暫態(tài)仿真的參數(shù)雖然可由用于潮流計(jì)算和機(jī)電暫態(tài)計(jì)算的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過來，但這些參數(shù)要比用于機(jī)電暫態(tài)仿真的數(shù)據(jù)復(fù)雜很多的，一般需要由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員進(jìn)行逐元件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和錄入，這是一項(xiàng)復(fù)雜而繁重的工作。更為嚴(yán)重的是，限于軟件仿真規(guī)模和仿真對象，針對不同的問題需要搭建不同復(fù)雜程度的模型，這無疑增添了建模的難度，造成轉(zhuǎn)換過程極易出錯(cuò)且錯(cuò)誤難以查驗(yàn)，影響了仿真建模的效率。
[0003]電網(wǎng)智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)(D5000)的普遍推廣使電網(wǎng)參數(shù)維護(hù)越來越趨于規(guī)范化，D5000中具有維護(hù)著完備的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括圖形和模型，且支持G格式圖形的導(dǎo)出和E格式數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，通過對G格式文件和E格式文件的解析可以獲取電網(wǎng)的圖模數(shù)據(jù)。
[0004]隨著人們對供電可靠性、電能質(zhì)量、暫態(tài)過程仿真精細(xì)度要求的不斷提高，對電磁暫態(tài)仿真的需求也越來越迫切。因此亟需研究一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法，以解決目前電磁暫態(tài)仿真數(shù)據(jù)匱乏且難以維護(hù)的現(xiàn)狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有電磁暫態(tài)仿真所需參數(shù)匱乏、建模過程復(fù)雜繁重、建模易出錯(cuò)以及錯(cuò)誤難以勘驗(yàn)的技術(shù)弊端，提供一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法，以提高電磁暫態(tài)仿真建模的效率和可信性。
[0006]一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟:
[0007]步驟1:從國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)D5000獲取以G語言(電力系統(tǒng)圖形描述語言)和E語言(電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言)描述的文件；
[0008]步驟2:采用C#語言對E格式文件進(jìn)行解析獲取電網(wǎng)的拓?fù)鋽?shù)據(jù)、線路參數(shù)、變壓器參數(shù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)；同時(shí)，對G格式的電氣接線圖文件進(jìn)行解析獲取各設(shè)備的坐標(biāo)信息；
[0009]步驟3:根據(jù)仿真需求，通過人機(jī)交互界面選擇仿真模型包含的元件；
[0010]步驟4:根據(jù)PSCAD/EMTDC仿真文件“.psc”的格式要求，編寫各個(gè)元件描述PSCAD/EMTDC模型所需的成員變量和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的成員函數(shù)；
[0011]步驟5:根據(jù)選定仿真模型中的元件，檢索E格式數(shù)據(jù)中的參數(shù)，并根據(jù)需求將E格式中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PSCAD/EMTDC仿真模型所需的參數(shù)并賦值給各類中描述模型參數(shù)的成員變量，將G格式中的坐標(biāo)信息賦值給各中描述模型坐標(biāo)的成員變量，調(diào)用相應(yīng)的成員函數(shù)pSC_Generate形成描述元件模型的字符串；
[0012]步驟6:根據(jù)問題的需要設(shè)置測量模塊和示波器模塊，并進(jìn)行仿真步長信息的設(shè)置，調(diào)用相應(yīng)的成員函數(shù)psc_F0rm形成描述元件模型的字符串；
[0013]步驟7:調(diào)用各類中的成員函數(shù)psc_Write將字符串寫入到psc文件中。
[0014]所述元件包括電源類、開關(guān)類、變壓器類和線路類。
[0015]本發(fā)明在對D5000的E格式數(shù)據(jù)進(jìn)行解析的基礎(chǔ)上獲取設(shè)備參數(shù)，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了psc”中文件的參數(shù)賦值，通過解析G格式文件獲取設(shè)備的坐標(biāo)信息進(jìn)而對psc”文件中的坐標(biāo)信息進(jìn)行賦值。該方法可避免人工進(jìn)行PSCAD/EMTDC建模是參數(shù)轉(zhuǎn)換和錄入的繁重工作以及仿真參數(shù)錯(cuò)誤難以勘驗(yàn)的弊端，提高了模型生成的效率和模型生成的準(zhǔn)確性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法的程序流程圖；
[0017]圖2輸電線路類的定義圖；
[0018]圖3設(shè)備選擇窗口；
[0019]圖4生成的“.psc”文件。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選的實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0021]圖1為本發(fā)明提供的一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法的程序流程圖。圖1中所示方法具體包括以下步驟:
[0022]a.采用FTP協(xié)議從D5000系統(tǒng)獲取E格式數(shù)據(jù)文件和G格式數(shù)據(jù)文件。采用C#語言對E格式文件進(jìn)行解析獲取電網(wǎng)的拓?fù)鋽?shù)據(jù)、電源參數(shù)、線路參數(shù)、變壓器參數(shù)、電抗器參數(shù)、負(fù)荷參數(shù)等，對G格式的電氣接線圖文件進(jìn)行解析獲取設(shè)備坐標(biāo)信息等；
[0023]b.通過VC#2010實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，根據(jù)研究對象的需要,通過人機(jī)交互界面選擇仿真模型應(yīng)包含的元件設(shè)備，如電源、輸電線路和變壓器等；
[0024]c.按照PSCAD/EMTDC仿真文件格式，采用C#語言編寫用于仿真設(shè)置、設(shè)備參數(shù)轉(zhuǎn)換和“.psc”文件生成所需的模塊類，如:電源類、開關(guān)類、變壓器類、線路類等，其中，輸電線路類的定義如圖2所示；
[0025]d.根據(jù)選定仿真模型中的元件，檢索E格式數(shù)據(jù)中的參數(shù)，并根據(jù)需求將E格式中的數(shù)據(jù)賦值給設(shè)備類的成員變量，檢索G格式數(shù)據(jù)，將G格式文件中的位置信息賦值給設(shè)備類中的成員變量，然后調(diào)用成員函數(shù)中的ps^Generate成員函數(shù)將E格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PSCAD/EMTDC模型所需參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換成字符串；
[0026]e.調(diào)用仿真設(shè)置類，設(shè)置仿真步長、結(jié)果輸出等信息，并形成字符串，調(diào)用相關(guān)類中的成員函數(shù)psc_Write將字符串寫入到pSC文件中。
[0027]圖3是該發(fā)明實(shí)現(xiàn)的設(shè)備選擇窗口，通過該設(shè)備選擇窗口可確定仿真對象的范圍，選擇的對象包括電源、輸電線路和變壓器。圖中選擇了西柏坡的機(jī)組作為電源，該電源運(yùn)行電壓為19.792kV，選擇該機(jī)組所連接的變壓器及聯(lián)通下一個(gè)變電站的輸電線路。
[0028]圖4為根據(jù)圖3選定的元件所生成的psc”仿真模型，模型中包含了所選擇發(fā)電機(jī)、相應(yīng)的變壓器和輸電線路，仿真結(jié)果顯示該模型具有可靠性。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種PSCAD-EMTDC仿真模型自動生成方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟: 步驟1:從國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)D5000獲取以G語言(電力系統(tǒng)圖形描述語言)和E語言(電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言)描述的文件； 步驟2:采用C#語言對E格式文件進(jìn)行解析獲取電網(wǎng)的拓?fù)鋽?shù)據(jù)、線路參數(shù)、變壓器參數(shù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)；同時(shí)，對G格式的電氣接線圖文件進(jìn)行解析獲取各設(shè)備的坐標(biāo)信息； 步驟3:根據(jù)仿真需求，通過人機(jī)交互界面選擇仿真模型包含的元件； 步驟4:根據(jù)PSCAD/EMTDC仿真文件psc”的格式要求，編寫各個(gè)元件描述PSCAD/EMTDC模型所需的成員變量和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的成員函數(shù)； 步驟5:根據(jù)選定仿真模型中的元件，檢索E格式數(shù)據(jù)中的參數(shù)，并根據(jù)需求將E格式中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PSCAD/EMTDC仿真模型所需的參數(shù)并賦值給各類中描述模型參數(shù)的成員變量，將G格式中的坐標(biāo)信息賦值給各中描述模型坐標(biāo)的成員變量，調(diào)用相應(yīng)的成員函數(shù)psc_Generate形成描述元件模型的字符串； 步驟6:根據(jù)問題的需要設(shè)置測量模塊和示波器模塊，并進(jìn)行仿真步長信息的設(shè)置，調(diào)用相應(yīng)的成員函數(shù)psC_F0rm形成描述元件模型的字符串； 步驟7:調(diào)用各類中的成員函數(shù)psc_Write將字符串寫入到psc文件中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述元件包括電源類、開關(guān)類、變壓器類和線路類。
【文檔編號】G06F17/50GK103838921SQ201410050517
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】梁海平, 顧雪平 申請人:華北電力大學(xué)（保定）