CN110968635A - 一种将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，涉及电力系统仿真分析技术领域，所述方法包括：对QS文件潮流相关数据表段进行目标电网筛选和对目标电网进行边界等值处理；剔除位于次岛和死岛上的冗余数据；对目标电网数据进行拓扑校验和节点功率平衡验证；对空充线路和三绕组变压器进行预处理；将预处理后的QS文件映射至Matpower或Pypower数据格式；基于映射生成的Matpower或Pypower潮流计算数据，开展交流潮流计算，本方法可自动同时实现目标电网筛选与边界等值、冗余数据剔除、拓扑校验及状估结果验证以及QS文件数据与Matpower或Pypower数据格式的映射转换，同时提供潮流初始化方法，可提高转换后潮流计算数据的收敛性。

Description

一种将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的 方法
技术领域
本发明涉及电力系统仿真分析技术领域，具体地，涉及一种将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法。
背景技术
QS文件是根据电力系统实际运行的量测信息经过状态估计后生成的结果文件，其对部分测量信息错误、测点信息不全做了理论修正与估计，不仅包含电网运行状态量结果，也包含电网稳态模型参数，是用于推演和模拟电网实际运行情况的重要基础。近年来，随着电力系统在线仿真技术的不断进步，包含省级电网、全国电网模型的QS文件在各类在线电网分析应用中得到广泛应用。同时，借助已有成熟的电力系统仿真程序软件对电网实际运行状态进行复现与多样化分析、推动成熟电力系统仿真程序软件的在线化应用，是推进在离线仿真融合的发展趋势。其中，QS文件与离线仿真程序软件之间灵活可靠的数据自动转换接口是实现在离线仿真融合的关键基础。
Matpower是通用的基于Matlab语言的电力系统稳态分析与优化开源软件包，其数据格式简洁、程序修改灵活，在潮流计算及优化分析领域得到广泛应用，是用于开展个性化电网稳态与优化分析与研究的重要工具。Pypower是Matpower的Python版本，其功能与数据格式与Matlab一致。目前在本领域中尚无关于QS文件至Matpower或Pypower的潮流计算数据转换方法的技术方案。
发明内容
本发明针对电网在线运行数据仿真复现与精细化分析的应用需求，提出一种QS文件至Matpower/Pypower的潮流计算数据转换方法，本方法可自动实现QS文件数据与Matpower或Pypower数据格式的自动映射转换，同时实现目标电网筛选与边界等值、冗余数据剔除、拓扑校验及状估结果验证，并提供潮流初始化方法，提高转换后潮流计算数据的收敛性。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，所述方法包括：
步骤1：对QS文件潮流相关数据表段进行目标电网筛选，并对目标电网进行边界等值处理；
步骤2：对步骤1处理后的QS文件中的位于次岛和死岛上的冗余数据进行剔除；
步骤3：对剔除冗余数据后的目标电网数据进行拓扑校验，对于通过拓扑校验的目标电网数据进行节点功率平衡验证；
步骤4：对通过验证的QS文件中空充线路和三绕组变压器进行预处理；
步骤5：将预处理后的QS文件映射至Matpower或Pypower数据格式；
步骤6：将映射后的数据中的孤岛节点进行处理，基于映射后的数据获得电压初值，基于映射生成的Matpower或Pypower潮流计算数据，开展交流潮流计算。
其中，本发明的原理为：
由于QS文件数据往往涵盖QS文件描述的全部电力网络，而实际分析中可能只需选取其中一部分，因而首先需进行目标电网的筛选与边界等值，根据不同应用需求，实现分电压等级筛选、分地区筛选及二者联合筛选功能，同时保留全网转换的功能。由于应用于稳态与优化分析，边界等值为静态等值，其中，本发明中的全网为QS文件描述的全部电力网络。
由于QS文件中可能存在部分在主电气岛状态估计中等值的数据，需按照其等值逻辑筛选出不在主电气岛上的数据并进行删除，并对余下数据进行拓扑校验及功率平衡校验，以保证用以转换的数据基本满足功率平衡方程，否则转换后的数据难以计算收敛。
在进入数据格式映射之前，需对空充线路、三绕组变压器等特殊情况进行预处理，以适应Matpower或Pypower的数据结构风格。处理逻辑为：对于单端开关闭合的线路，在另一侧新增悬空节点，以仿真线路充电无功及对侧电压；对于三绕组变压器，新增中心节点，拆分为三个支路模型；对于变压器的励磁支路，根据变压器投退状态，对于投运的变压器，将励磁支路参数添加至Matpower或Pypower节点表中。
在上述基础上，可根据QS文件和Matpower或Pypower数据字段自动实现数据映射。数据完成之后，需进一步对转换后的数据进行拓扑分析，找出孤岛节点并修改其节点类型；转换后数据中各节点电压幅值和相角的初值保持与QS文件拓扑节点电压幅值和相角一致，转换过程中新增节点采用平启动；最后需对转换后的数据开展一次直流潮流计算，并用直流潮流计算出的电压相角结果更新节点电压相角的初值，是交流潮流计算初值更靠近最终解，以提高潮流计算的收敛性。
优选的，目标电网的筛选方式为以下方式中的一种：
1)分区域筛选：筛选特定区域电网数据，特定区域电网与外网通过联络线相连；
2)分电压等级筛选：筛选指定一个或多个电压等级电网，指定的电网与外网通过联络变压器相连；
3)分区分压联合筛选：筛选特定区域内指定电压等级电网，特定区域内指定电压等级电网与外网通过联络线及变压器相连；
4)自定义接口筛选：自定义目标区域与外网的联络接口，联络接口形成割集。
优选的，判断目标电网是否为全网，若是，则不对QS文件数据进行边界等值处理，若否，则将目标电网与外网之间进行边界静态等值处理；目标电网与边界的接口包括：
I类接口：与高一级电压等级电网相连的联络变压器；
II类接口：与低一级电压等级电网相连的联络变压器；
III类接口：与外部电网相连接的交流或直流联络线；
分别按以下方式进行等值：对于I类接口，在变压器高压侧等值为虚拟发电机，初始出力为变压器原高压侧下网功率状态估计值；对于II类接口，根据实际功率情况，在低压侧或中压侧等值为虚拟负荷，初始功率为变压器原低压侧或中压侧下网功率状态估计值；对于III类接口，在联络线的对侧等值为虚拟负荷，虚拟负荷功率等于该侧线路潮流的状态估计值。
优选的，所述步骤5具体包括：
基于预处理后的QS文件，形成目标电网节点集合，确定系统基准容量；
根据预处理后的QS文件中的拓扑节点表段、并联补偿装置表段和负荷表段信息，生成Matpower或Pypower节点数据表bus；
根据预处理后的QS文件中的交流线表段、串联补偿装置表段、变压器表段生成Matpower或Pypower支路数据表branch；
根据预处理后的发电机表生成Matpower或Pypower发电机数据表gen。
优选的，对通过验证的QS文件中空充线路进行预处理包括：
1)针对线路I侧节点在主岛和J侧节点在死岛，同时线路I侧运行和J侧停运的情况：在J侧新增一个节点K，将线路J侧开关投至K处，线路I-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路I-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
2)针对线路I侧在死岛和J侧在主岛，同时线路I侧停运和J侧运行的情况：在I侧新增一个节点K，将线路I侧开关投至K处，线路J-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路J-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
3)针对线路I侧和J侧均在主岛，同时线路I侧运行和J侧停运的情况：在J侧新增一个节点K，将线路J侧开关投至K处，线路J-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路I-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
4)针对线路I侧和J侧，同时线路I侧停运和J侧运行的情况，在I侧新增一个节点K，将线路I侧开关投至K处，线路J-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路J-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况。
优选的，对通过验证的QS文件中三绕组变压器进行预处理包括：
将变压器表段拆分为两绕组变压器和三绕组变压器两个表段；对三绕组变压器表段进行如下处理：对每个三绕组变压器增加一个中心节点，中心节点分别与变压器高、中、低压三侧节点相连，将三绕组变压器转换为三个两绕组变压器进行处理。
优选的，基于预处理后的QS文件，形成目标电网节点集合，确定系统基准容量，具体包括：
1)根据QS文件中经过预处理后的交流线表段、两绕组变压器表段、三绕组变压器表段和串联补偿装置表段，求取表段中所有关联节点的并集NodeSet，作为目标电网的节点集合；
2)对NodeSet中的节点进行编号，形成节点编号-节点名对应表，写入Matpower或Pypower数据结构体mpc中，记为mpc.busName，其包含节点编号、节点名两个字段；
3)确定Matpower或Pypower潮流数据基准容量、版本号。
优选的，Matpower或Pypower节点数据表bus中各字段数据映射关系为：
1)根据mpc.busName中节点编号生成节点编号bus.bus_i；
2)根据QS拓扑节点表段生成节点电压初始幅值和相角bus.Vm、bus.Va和bus.baseKV，其中，在原拓扑节点中不存在的节点，其电压初始幅值和相角设置为分别设置为1p.u.和0；
3)根据QS的负荷表段、并联补偿装置表段，生成bus.Pd，bus.Qd，bus.Gs，bus.Bs；
4)依据实际运行情况设定mpc.bus.Vmax，mpc.bus.Vmin；依据分析需求确定节点分区bus.area，bus.zone；
5)确定节点类型，发电机节点bus.type设为2，平衡节点的bus.type设为3，其余节点bus.type设为1。
优选的，根据预处理后的发电机表生成Matpower或Pypower发电机数据表gen，具体包括：
根据QS文件发电机表段中的有功、无功、有功上下限和无功上下限，形成Matpower或Pypower数据表gen中对应gen.pg，gen.qg，gen.Qmax，mpc.gen.Qmin，mpc.gen.Pax，mpc.gen.Pmin相应数据；机组状态根据QS文件中的off状态确定，其余字段采用默认值。
优选的，基于映射后的数据获得电压初值，具体为：对转换后的数据先进行一次直流潮流计算，再将其相角赋值给电压数据表。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明针对电网在线运行数据仿真复现与精细化分析的应用需求，提出了一种QS文件至Matpower/Pypower的潮流计算数据转换方法完备解决方案，该方法可自动同时实现目标电网筛选与边界等值、冗余数据剔除、拓扑校验及状估结果验证以及QS文件数据与Matpower/Pypower数据格式的映射转换，同时提供潮流初始化方法，可提高转换后潮流计算数据的收敛性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本申请中将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法的流程示意图；
图2是QS表段与Matpower表段映射关系示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请参考图1-图2，本发明实施例提供了一种将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，本方法的具体实施流程为：
1、目标电网筛选及边界等值：
(1)目标电网筛选
按照转化需求，对QS文件潮流相关数据表段进行目标电网筛选。支持以下四种筛选方式：1)分区域筛选。筛选特定区域电网数据，其与外网通过联络线相连；2)分电压等级筛选。筛选指定一个或多个电压等级电网，其与外网通过联络变压器相连；3)分区分压联合筛选。筛选特定区域内指定电压等级电网，其与外网通过联络线及变压器相连；4)自定义接口筛选。自定义目标区域与外网的联络接口(联络线或联络变压器或二者组合)，需保证联络接口形成割集。
(2)目标电网边界等值
若目标电网为全网，则QS文件数据无需进一步做边界等值，否则，目标电网与外网之间需进行边界静态等值。目标电网与边界的接口如下：I类接口：与高一级电压等级电网相连的联络变压器；II类接口：与低一级电压等级电网相连的联络变压器；III类接口：与外部电网相连接的交流或直流联络线。分别按以下原则进行等值：对于I类接口，在变压器高压侧等值为虚拟发电机，初始出力为变压器原高压侧下网功率状态估计值；对于II类接口，根据实际功率情况，在低压侧或中压侧等值为虚拟负荷，初始功率为变压器原低压侧或中压侧下网功率状态估计值；对于III类接口，在联络线的对侧(外网侧)等值为虚拟负荷，虚拟负荷功率等于该侧线路潮流的状态估计值。
2、死岛及次岛冗余数据剔除：
QS文件状态估计数据中拓扑节点(toponode)一般分布在特定电气岛上，在大多数情况下仅主电气岛(主岛)上数据可用，位于次岛和死岛上的数据为冗余数据，需在数据转换前予以剔除。下文设主岛标记为岛0，死岛标记为-1，次岛标记为非零整数m,m＝1,2,3,…,k,…。各数据表冗余数据剔除原则如下：
(1)交流线(ACline)表段：
1)若交流线两端节点位于死岛(岛-1)或次岛(岛m)，则将该交流线删除，因其与主岛(岛0)无关；
2)若交流线有一端节点位于次岛(岛m)，另一端节点位于主岛(岛0)，则将该交流线删除，因此时QS文件已将线路潮流考虑为主岛(岛0)节点侧的等值负荷。
(2)变压器(Transformer)表段：
1)对于两绕组变压器而言，若其两端节点均位于死岛(岛-1)或次岛(岛m)，则将该变压器删除；若两绕组变压器有一端节点为于次岛(岛m)，另一端节点位于主岛(岛0)，则将该两绕组变压器删除，因此时QS文件已将变压器功率转换为等值负荷。
2)对于三绕组变压器而言，若其同时有两个及以上端点的节点位于死岛(岛-1)或次岛(岛m)，则将该变压器删除；
(3)发电机(Unit)/负荷(Load)/并联补偿装置(compensator_p)表段：
删除节点位于死岛(岛-1)或次岛(岛m)上的发电机/负荷/并联补偿装置。
(4)串联补偿装置(compensator_s)表段
删除1个及以上端点的节点位于死岛(岛-1)或次岛(岛m)上的串联补偿装置。
3、拓扑校验及功率平衡验证：
(1)拓扑校验
对剔除死岛及次岛冗余数据后的目标电网数据，进一步进行拓扑校验。通过连通片辨识程序，校验电网数据中所有节点的连通性，若全网节点之间相互连通，则通过拓扑校验；否则，选取最大连通片作为主拓扑进行后续验证及转换过程，同时相应删除其余连通片。
(2)节点功率平衡验证
对于通过拓扑校验的目标电网数据，基于QS文件状态估计功率值，进行节点注入功率校验，设定节点注入功率误差系数δ，若任意节点注入功率均小于误差系数(Pi＜δ，其中i＝1，2，…，N)，则表示通过校验；否则，表示状估结果误差较大，终止转换。
4、空充线路、三绕组变压器预处理
(1)空充线路预处理
QS文件中一端开关状态为合(对应off标志为0)、一端开关状态为分(对应off标志为1)的交流线路成为空充线路。为模拟空充线路的充电无功及线路末端的电压值，需在开关状态为分的一侧新增一个悬空节点，根据开关状态与两侧节点所在电气岛的不同组合，按照以下原则进行处理：
1)针对线路I侧节点在主岛(i_island＝0)、J侧节点在死岛(j_island＝-1)，同时线路I侧运行(i_off＝0)、J侧停运(j_off＝1)的情况：在J侧新增一个节点K，将线路J侧开关投至K处(线路I-K参数与线路I-J相同，下同)，保证线路I-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
2)针对线路I侧在死岛(i_island＝-1)、J侧在主岛(i_island＝-1)，同时线路I侧停运(i_off＝1)、J侧运行(j_off＝0)的情况：在I侧新增一个节点K，将线路I侧开关投至K处(线路J-K参数与线路I-J相同，下同)，保证线路J-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
3)针对线路I侧(i_island＝0)、J侧(i_island＝0)均在主岛，同时线路I侧运行(i_off＝0)、J侧停运(j_off＝1)的情况：在J侧新增一个节点K，将线路J侧开关投至K处，保证线路I-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
4)针对线路I侧(i_island＝0)、J侧(i_island＝0)，同时线路I侧停运(i_off＝1)、J侧运行(j_off＝0)的情况，在I侧新增一个节点K，将线路I侧开关投至K处，保证线路J-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况。
(2)三绕组变压器处理：将变压器表段拆分为两绕组变压器和三绕组变压器两个表段。对两绕组变压器表段不做处理；对三绕组变压器表段作如下处理：对每个三绕组变压器增加一个中心节点，中心节点额定电压可取1kV。中心节点分别与变压器高、中、低压三侧节点相连，将三绕组变压器转换为三个两绕组变压器进行处理。
5、QS文件至Matpower数据格式映射：
(1)形成目标电网节点集合，确定系统基准容量
1)根据QS文件中上述经过筛选、预处理后的交流线表段、两绕组变压器表段、三绕组变压器表段、串联补偿装置表段，求取表段中所有关联节点的并集NodeSet，作为目标电网的节点集合；
2)对NodeSet中的节点进行编号，形成节点编号-节点名对应表，写入Matpower数据结构体mpc中，记为mpc.busName，其包含节点编号、节点名两个字段；
3)确定Matpower潮流数据基准容量、版本号。其中基准容量来自于QS文件baseValue表段，默认值为mpc.baseMVA＝100MW，mpc.version＝2。
(2)根据预处理后的拓扑节点表段、并联补偿装置表段、负荷表段信息，生成Matpower节点数据表bus：
Matpower中的bus表段主要包含以下字段，如表1和表2所示：
表1
Figure BDA0002302619530000081
表2
7 8 9 10 11 12 13
area Vm Va baseKV zone Vmax Vmin
区域号 幅值 相角 电压等级 网损区域号 最大幅值(p.u) 最小幅值(p.u)
各字段数据映射关系如下：
1)根据mpc.busName中节点编号生成节点编号bus.bus_i；
2)根据QS拓扑节点表段(toponode)生成节点电压初始幅值和相角bus.Vm、bus.Va、bus.baseKV，其中，在原拓扑节点中不存在的(新增)节点，其电压初始幅值和相角设置为分别设置为1p.u.和0；
3)根据QS的负荷表段、并联补偿装置表段，生成bus.Pd，bus.Qd，bus.Gs，bus.Bs；
4)依据实际运行情况设定mpc.bus.Vmax,mpc.bus.Vmin；依据分析需求确定节点分区bus.area，bus.zone(默认值为1)；
5)确定节点类型，发电机节点bus.type设为2，平衡节点的bus.type设为3，其余节点bus.type暂设为1。
(3)根据预处理后的交流线表段、串联补偿装置表段、变压器表段生成Matpower支路数据表branch：
Matpower中的branch表段主要包含以下字段，如表3和表4所示：
表3
1 2 3 4 5 6
fbus tbus r x b rateA
i侧节点编号 j侧节点编号 电阻(p.u) 电抗(p.u) 电纳(p.u) 长期热稳极限(MWA)
表4
Figure BDA0002302619530000082
Figure BDA0002302619530000091
A.对于交流线
1)branch.fbus为线路起始节点对应的节点编号,branch.tbus为线路末节点对应的节点编号；
2)根据交流线路表段中线路的电阻、电抗、单端电纳(b/2)标幺值，生成线路电阻标幺值(branch.r),电抗标幺值(branch.x),电纳标幺值(branch.b)，其中电纳是双端电纳值；
3)根据交流线路表段中允许载流量(Ih)，生成线路长期热稳定极限(branch.rateA)，branch.rateB、branch.rateC默认为0；
4)根据交流线路表段中线路两侧的开合状态(off状态)进行“逻辑或后再取非”运算后的结果，写入branch.status,1为投运，0为不投运。即若两端状态中任一端的状态为分，则线路状态即视为停运；
5)其余字段取默认值：branch.tap设为0，branch.shift设为0，branch.angmin设为-360，branch.angmax设为360。
B.对于两绕组变压器
1)branch.fbus为变压器高压侧节点对应的节点编号,branch.tbus为变压器低压侧节点对应的节点编号；
2)根据变压器表段中两绕组变压器的电阻、电抗标幺值，生成两绕组变压器电阻标幺值(branch.r)、电抗标幺值(branch.x)，电纳标幺值(branch.b)为0，变压器的励磁支路参数在bus表中Gs和Bs中体现；
3)根据两绕组变压器表段中额定容量(Sn)，确定支路长期热稳定极限(branch.rateA)，branch.rateB、branch.rateC默认为0；
4)根据变压器实际非标准变比值，生成branch.Tap和branch.Shift；
5)根据两绕组变压器表段中变压器两侧的开合状态(off状态)，写入branch.status,1为投运，0为不投运；判别为投运的变压器，其励磁支路参数添加至bus表段中的Gs和Bs中；
6)其余字段取默认值：branch.angmin设为-360，branch.angmax设为360。
C.对于三绕组变压器
1)branch.fbus为三绕组变压器某侧节点编号,branch.tbus为变压器中心节点对应的节点编号；
2)其余参数映射参考上述两绕组变压器处理。
D.对于串联补偿装置
若存在串联补偿装置，则主要是根据串联补偿设备表段中的Zk值来确定转换后的电抗标幺值(branch.x)，电纳标幺值(branch.b)为0，串补的停退状态根据QS文件中的off状态确定，其余参数映射参照交流线处理。
(4)根据预处理后的发电机表生成Matpower发电机数据表gen
根据QS文件发电机表段中的有功、无功、有功上下限、无功上下限，形成Matpower数据表gen中对应gen.pg,gen.qg,gen.Qmax,mpc.gen.Qmin,mpc.gen.Pax，mpc.gen.Pmin相应数据。机组状态根据QS文件中的off状态确定，其余字段采用默认值。
6、孤岛节点处理、电压初值给定及潮流计算校验：
(1)孤岛节点处理
完成数据表的参数映射后，筛选转换后的有效数据(筛除了停运元件)进行拓扑连通性辨识，若存在孤岛节点，则将其对应的bus.Type修改为4(孤立节点)，不参与节点导纳阵的形成。
(2)电压初值给定
为实现交流潮流校验，提升潮流收敛性，对转换后的数据先进行一次直流潮流计算，再将其相角赋值给电压数据表。
(3)潮流计算校验
根据转换生成的Matpower潮流计算数据，开展交流潮流计算，并将计算结果与QS状估结果进行对比。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：对QS文件潮流相关数据表段进行目标电网筛选，并对目标电网进行边界等值处理；
步骤2：对步骤1处理后的QS文件中的位于次岛和死岛上的冗余数据进行剔除；
步骤3：对剔除冗余数据后的目标电网数据进行拓扑校验，对于通过拓扑校验的目标电网数据进行节点功率平衡验证；
步骤4：对通过验证的QS文件中空充线路和三绕组变压器进行预处理；
步骤5：将预处理后的QS文件映射至Matpower或Pypower数据格式；
步骤6：将映射后的数据中的孤岛节点进行处理，基于映射后的数据获得电压初值，基于映射生成的Matpower或Pypower潮流计算数据，开展交流潮流计算。
2.根据权利要求1所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，目标电网的筛选方式为以下方式中的一种：
1)分区域筛选：筛选特定区域电网数据，特定区域电网与外网通过联络线相连；
2)分电压等级筛选：筛选指定一个或多个电压等级电网，指定的电网与外网通过联络变压器相连；
3)分区分压联合筛选：筛选特定区域内指定电压等级电网，特定区域内指定电压等级电网与外网通过联络线及变压器相连；
4)自定义接口筛选：自定义目标区域与外网的联络接口，联络接口形成割集。
3.根据权利要求1所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
设主岛标记为岛0，死岛标记为-1，次岛标记为非零整数m，m＝1,2,3,…,k,…；QS文件中的各数据表冗余数据剔除方式为：
(1)对于QS文件中的交流线表段：
1)若交流线两端节点位于死岛或次岛，则将该交流线删除；
2)若交流线有一端节点位于次岛，另一端节点位于主岛，则将该交流线删除；
(2)对于QS文件中的变压器表段：
1)对于两绕组变压器，若其两端节点均位于死岛或次岛，则将该变压器删除；若两绕组变压器有一端节点为于次岛，另一端节点位于主岛，则将该两绕组变压器删除；
2)对于三绕组变压器，若其同时有两个及以上端点的节点位于死岛或次岛，则将该变压器删除；
(3)对于QS文件中的发电机/负荷/并联补偿装置表段：
删除节点位于死岛或次岛上的发电机/负荷/并联补偿装置；
(4)对于QS文件中的串联补偿装置表段：
删除1个及以上端点的节点位于死岛或次岛上的串联补偿装置。
4.根据权利要求1所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：
基于预处理后的QS文件，形成目标电网节点集合，确定系统基准容量；
根据预处理后的QS文件中的拓扑节点表段、并联补偿装置表段和负荷表段信息，生成Matpower或Pypower节点数据表bus；
根据预处理后的QS文件中的交流线表段、串联补偿装置表段、变压器表段生成Matpower或Pypower支路数据表branch；
根据预处理后的发电机表生成Matpower或Pypower发电机数据表gen。
5.根据权利要求1所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，对通过验证的QS文件中空充线路进行预处理包括：
1)针对线路I侧节点在主岛和J侧节点在死岛，同时线路I侧运行和J侧停运的情况：在J侧新增一个节点K，将线路J侧开关投至K处，线路I-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路I-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
2)针对线路I侧在死岛和J侧在主岛，同时线路I侧停运和J侧运行的情况：在I侧新增一个节点K，将线路I侧开关投至K处，线路J-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路J-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
3)针对线路I侧和J侧均在主岛，同时线路I侧运行和J侧停运的情况：在J侧新增一个节点K，将线路J侧开关投至K处，线路J-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路I-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况；
4)针对线路I侧和J侧，同时线路I侧停运和J侧运行的情况，在I侧新增一个节点K，将线路I侧开关投至K处，线路J-K参数与线路I-J相同，均按照上述方式进行处理，使得线路J-K两端开关均闭合，同时删除原线路I-J，以模拟线路空充情况。
6.根据权利要求1所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，对通过验证的QS文件中三绕组变压器进行预处理包括：
将变压器表段拆分为两绕组变压器和三绕组变压器两个表段；对三绕组变压器表段进行如下处理：对每个三绕组变压器增加一个中心节点，中心节点分别与变压器高、中、低压三侧节点相连，将三绕组变压器转换为三个两绕组变压器进行处理。
7.根据权利要求4所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，基于预处理后的QS文件，形成目标电网节点集合，确定系统基准容量，具体包括：
1)根据QS文件中经过预处理后的交流线表段、两绕组变压器表段、三绕组变压器表段和串联补偿装置表段，求取表段中所有关联节点的并集NodeSet，作为目标电网的节点集合；
2)对NodeSet中的节点进行编号，形成节点编号-节点名对应表，写入Matpower或Pypower数据结构体mpc中，记为mpc.busName，其包含节点编号、节点名两个字段；
3)确定Matpower或Pypower潮流数据基准容量、版本号。
8.根据权利要求4所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，Matpower或Pypower节点数据表bus中各字段数据映射关系为：
1)根据mpc.busName中节点编号生成节点编号bus.bus_i；
2)根据QS拓扑节点表段生成节点电压初始幅值和相角bus.Vm、bus.Va和bus.baseKV，其中，在原拓扑节点中不存在的节点，其电压初始幅值和相角设置为分别设置为1p.u.和0；
3)根据QS的负荷表段、并联补偿装置表段，生成bus.Pd，bus.Qd，bus.Gs，bus.Bs；
4)依据实际运行情况设定mpc.bus.Vmax，mpc.bus.Vmin；依据分析需求确定节点分区bus.area，bus.zone；
5)确定节点类型，发电机节点bus.type设为2，平衡节点的bus.type设为3，其余节点bus.type设为1。
9.根据权利要求4所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于：
在Matpower或Pypower支路数据表branch中：
A.对于交流线：
1)分别为线路起始节点和末节点进行编号；
2)生成线路电阻标幺值、电抗标幺值和电纳标幺值；
3)生成线路长期热稳定极限；
4)根据交流线路表段中线路两侧的开合状态进行运算，运算后的结果写入branch.Status；
5)其余字段取默认值；
B.对于两绕组变压器：
1)分别为变压器高压侧节点和低压侧节点进行编号；
2)生成两绕组变压器电阻标幺值、电抗标幺值，电纳标幺值0；
3)确定支路长期热稳定极限；
4)根据变压器实际非标准变比值，生成branch.Tap和branch.Shift；
5)根据两绕组变压器表段中变压器两侧的开合状态，写入branch.status；判别为投运的变压器，其励磁支路参数添加至bus表段中的Gs和Bs中；
6)其余字段取默认值；
C.对于三绕组变压器：
1)分别为三绕组变压器某侧节点和中心节点进行编号；
2)其余参数映射参考上述两绕组变压器处理；
D.对于串联补偿装置；
若存在串联补偿装置，确定转换后的电抗标幺值，电纳标幺值为0，串补的停退状态根据QS文件中的off状态确定，其余参数映射参照交流线处理；
其中，根据预处理后的发电机表生成Matpower或Pypower发电机数据表gen，具体包括：根据QS文件发电机表段中的有功、无功、有功上下限和无功上下限，形成Matpower或Pypower数据表gen中对应gen.pg，gen.qg，gen.Qmax，mpc.gen.Qmin，mpc.gen.Pax，mpc.gen.Pmin相应数据；机组状态根据QS文件中的off状态确定，其余字段采用默认值。
10.根据权利要求1所述的将QS文件转换至Matpower或Pypower潮流计算数据的方法，其特征在于，基于映射后的数据获得电压初值，具体为：对转换后的数据先进行一次直流潮流计算，再将其相角赋值给电压数据表。
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