CN103838921B - 一种pscad-emtdc仿真模型自动生成方法 - Google Patents

一种pscad-emtdc仿真模型自动生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电力系统分析控制领域的一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法。其技术方案是，首先，从国家电网智能电网调度技术支持系统D5000获取以G语言（电力系统图形描述语言）和E语言（电力系统数据标记语言）描述的文件，然后，对D5000的E格式数据进行解析的基础上获取设备参数，通过数据转换实现了“.psc”中文件的参数赋值，通过解析G格式文件获取设备的坐标信息进而对“.psc”文件中的坐标信息进行赋值。本发明所提供的方法避免了人工进行PSCAD/EMTDC建模是参数转换和录入的繁重工作以及仿真参数错误难以勘验的弊端，提高了模型生成的效率和模型生成的准确性。

Description

一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法
技术领域
本发明属于电力系统分析控制领域，尤其涉及一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法。
背景技术
EMTDC（Electric-Magnetic Transient in DC System）是目前电力系统广泛采用的一种电磁暂态仿真软件。PSCAD是EMTDC的图形用户界面，能够实现图形建模、仿真控制等用户交互功能。PSCAD/EMTDC主要用来进行电磁暂态和控制环节的仿真等。目前电力生产部门管理维护的电网数据主要是用于潮流计算和机电暂态分析的参数，而用于电磁暂态仿真的参数虽然可由用于潮流计算和机电暂态计算的数据转换过来，但这些参数要比用于机电暂态仿真的数据复杂很多的，一般需要由经验丰富的专业人员进行逐元件进行数据处理和录入，这是一项复杂而繁重的工作。更为严重的是，限于软件仿真规模和仿真对象，针对不同的问题需要搭建不同复杂程度的模型，这无疑增添了建模的难度，造成转换过程极易出错且错误难以查验，影响了仿真建模的效率。
电网智能电网调度支持系统（D5000）的普遍推广使电网参数维护越来越趋于规范化，D5000中具有维护着完备的电网数据，包括图形和模型，且支持G格式图形的导出和E格式数据的导出，通过对G格式文件和E格式文件的解析可以获取电网的图模数据。
随着人们对供电可靠性、电能质量、暂态过程仿真精细度要求的不断提高，对电磁暂态仿真的需求也越来越迫切。因此亟需研究一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法，以解决目前电磁暂态仿真数据匮乏且难以维护的现状。
发明内容
本发明的目的在于针对现有电磁暂态仿真所需参数匮乏、建模过程复杂繁重、建模易出错以及错误难以勘验的技术弊端，提供一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法，以提高电磁暂态仿真建模的效率和可信性。
一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤:
步骤1：从国家电网智能电网调度技术支持系统D5000获取以G语言（电力系统图形描述语言）和E语言（电力系统数据标记语言）描述的文件；
步骤2：采用C#语言对E格式文件进行解析获取电网的拓扑数据、线路参数、变压器参数和负荷数据；同时，对G格式的电气接线图文件进行解析获取各设备的坐标信息；
步骤3：根据仿真需求，通过人机交互界面选择仿真模型包含的元件；
步骤4：根据PSCAD/EMTDC仿真文件“.psc”的格式要求，编写各个元件描述PSCAD/EMTDC模型所需的成员变量和进行数据处理的成员函数；
步骤5：根据选定仿真模型中的元件，检索E格式数据中的参数，并根据需求将E格式中的数据转换为PSCAD/EMTDC仿真模型所需的参数并赋值给各类中描述模型参数的成员变量,将G格式中的坐标信息赋值给各中描述模型坐标的成员变量，调用相应的成员函数psc_Generate形成描述元件模型的字符串；
步骤6：根据问题的需要设置测量模块和示波器模块，并进行仿真步长信息的设置,调用相应的成员函数psc_Form形成描述元件模型的字符串；
步骤7：调用各类中的成员函数psc_Write将字符串写入到psc文件中。
所述元件包括电源类、开关类、变压器类和线路类。
本发明在对D5000的E格式数据进行解析的基础上获取设备参数，通过数据转换实现了“.psc”中文件的参数赋值，通过解析G格式文件获取设备的坐标信息进而对“.psc”文件中的坐标信息进行赋值。该方法可避免人工进行PSCAD/EMTDC建模是参数转换和录入的繁重工作以及仿真参数错误难以勘验的弊端，提高了模型生成的效率和模型生成的准确性。
附图说明
图1为本发明提供的一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法的程序流程图；
图2输电线路类的定义图；
图3设备选择窗口；
图4生成的“.psc”文件。
具体实施方式
下面结合附图，对优选的实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
图1为本发明提供的一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法的程序流程图。图1中所示方法具体包括以下步骤：
a.采用FTP协议从D5000系统获取E格式数据文件和G格式数据文件。采用C#语言对E格式文件进行解析获取电网的拓扑数据、电源参数、线路参数、变压器参数、电抗器参数、负荷参数等，对G格式的电气接线图文件进行解析获取设备坐标信息等；
b.通过VC#2010实现人机交互功能，根据研究对象的需要，通过人机交互界面选择仿真模型应包含的元件设备，如电源、输电线路和变压器等；
c.按照PSCAD/EMTDC仿真文件格式，采用C#语言编写用于仿真设置、设备参数转换和“.psc”文件生成所需的模块类，如：电源类、开关类、变压器类、线路类等，其中，输电线路类的定义如图2所示；
d.根据选定仿真模型中的元件，检索E格式数据中的参数，并根据需求将E格式中的数据赋值给设备类的成员变量，检索G格式数据，将G格式文件中的位置信息赋值给设备类中的成员变量，然后调用成员函数中的psc_Generate成员函数将E格式数据转换成PSCAD/EMTDC模型所需参数并将其转换成字符串；
e.调用仿真设置类，设置仿真步长、结果输出等信息，并形成字符串，调用相关类中的成员函数psc_Write将字符串写入到psc文件中。
图3是该发明实现的设备选择窗口，通过该设备选择窗口可确定仿真对象的范围，选择的对象包括电源、输电线路和变压器。图中选择了西柏坡的机组作为电源，该电源运行电压为19.792kV，选择该机组所连接的变压器及联通下一个变电站的输电线路。
图4为根据图3选定的元件所生成的“.psc”仿真模型，模型中包含了所选择发电机、相应的变压器和输电线路，仿真结果显示该模型具有可靠性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种PSCAD-EMTDC仿真模型自动生成方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤:
步骤1：从国家电网智能电网调度技术支持系统D5000获取以G语言（电力系统图形描述语言）和E语言（电力系统数据标记语言）描述的文件；
步骤2：采用C#语言对E格式文件进行解析获取电网的拓扑数据、线路参数、变压器参数和负荷数据；同时，对G格式的电气接线图文件进行解析获取各设备的坐标信息；
步骤3：根据仿真需求，通过人机交互界面选择仿真模型包含的元件； 
步骤4：根据PSCAD/EMTDC仿真文件“.psc”的格式要求，编写各个元件描述PSCAD/EMTDC模型所需的成员变量和进行数据处理的成员函数； 
步骤5：根据选定仿真模型中的元件，检索E格式数据中的参数，并根据需求将E格式中的数据转换为PSCAD/EMTDC仿真模型所需的参数并赋值给各类中描述模型参数的成员变量,将G格式中的坐标信息赋值给各类中描述模型坐标的成员变量，调用相应的成员函数psc_Generate形成描述元件模型的字符串； 
步骤6：根据问题的需要设置测量模块和示波器模块，并进行仿真步长信息的设置, 调用相应的成员函数psc_Form形成描述元件模型的字符串；
步骤7：调用各类中的成员函数psc_Write将字符串写入到psc文件中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元件包括电源类、开关类、变压器类和线路类。
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