節(jié)點(diǎn)類型置為平衡節(jié)點(diǎn)。
[0169]4、基于接口層的PSS/E全模型潮流計(jì)算控制技術(shù):
[0170]基于封裝的仿真計(jì)算接口層，進(jìn)行仿真流程控制，驅(qū)動(dòng)PSS/E進(jìn)行完整的潮流計(jì)算，將單步潮流計(jì)算擴(kuò)展為周期連續(xù)計(jì)算。每個(gè)潮流計(jì)算周期中接收并處理設(shè)備操作指令，進(jìn)行實(shí)時(shí)拓?fù)浞治龇治?，形成完整的潮流?jì)算流程?？傮w結(jié)構(gòu)圖如圖11所示；潮流計(jì)算的總體計(jì)算流程如圖12所示；基于接口層的PSS/E全模型潮流計(jì)算控制流程如下:
[0171]1)采用全物理模型建模技術(shù)對(duì)(ΠΜ/Ε文件進(jìn)行解析，建立層次庫(kù)網(wǎng)絡(luò)模型以及PSS/E潮流計(jì)算所需的潮流數(shù)據(jù)文件。
[0172]2)調(diào)用接口層潮流控制類接口函數(shù)，對(duì)PSS/E進(jìn)行初始化工作，包括計(jì)算庫(kù)初始化、讀入潮流數(shù)據(jù)文件。
[0173]3)接收外部應(yīng)用程序發(fā)送的設(shè)備操作指令。根據(jù)傳入的操作類型、設(shè)備下標(biāo)、目標(biāo)量調(diào)用對(duì)應(yīng)的接口層設(shè)備操作類接口對(duì)層次庫(kù)和PSS/E計(jì)算庫(kù)中的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行修改。
[0174]4)進(jìn)行實(shí)時(shí)拓?fù)浞治雠袛?。保存?dāng)前的所有設(shè)備拓?fù)錉顟B(tài)和電氣島信息，調(diào)用基于層次庫(kù)的EMS高級(jí)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龉δ苓M(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觥⒎治鼋Y(jié)果與保存的進(jìn)行比較，調(diào)用對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)修改類接口對(duì)層次庫(kù)和PSS/E設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行修改。
[0175]5)調(diào)用接口層潮流計(jì)算控制類的潮流計(jì)算接口，驅(qū)動(dòng)PSS/E進(jìn)行潮流計(jì)算。
[0176]6)調(diào)用接口層設(shè)備結(jié)果獲取類接口，從PSS/E計(jì)算庫(kù)中獲取各類設(shè)備的潮流計(jì)算結(jié)果并寫(xiě)入層次庫(kù)中，包括節(jié)點(diǎn)電壓和相角、線路、變壓器潮流等。
[0177]7)回到步驟3)，開(kāi)始下一個(gè)潮流周期的計(jì)算。
[0178]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力系統(tǒng)用全物理模型仿真方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟1.獲取基于標(biāo)準(zhǔn)CIM/E格式的電網(wǎng)模型文件； 步驟2.解析所述電網(wǎng)模型文件并寫(xiě)入電網(wǎng)層次庫(kù)中，得到電網(wǎng)模型； 步驟3.根據(jù)所述電網(wǎng)層次庫(kù)，建立PSS/E計(jì)算所需的潮流數(shù)據(jù)文件，并建立電力設(shè)備在所述電網(wǎng)層次庫(kù)及PSS/E計(jì)算庫(kù)中的映射關(guān)系； 步驟4.獲得計(jì)算接口層，并建立仿真控制程序，驅(qū)動(dòng)PSS/E進(jìn)行連續(xù)潮流計(jì)算，并通過(guò)所述計(jì)算接口層將計(jì)算結(jié)果存入所述電網(wǎng)層次庫(kù)中，得到PSS/E全物理模型； 步驟5.所述電網(wǎng)層次庫(kù)接收并處理外部應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備的操作指令； 步驟6.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治瞿K分析拓?fù)渥兓蟮乃鯬SS/E全模型； 步驟7.修正所述PSS/E計(jì)算庫(kù)中的設(shè)備狀態(tài)； 步驟8.將接收到的設(shè)備操作和實(shí)時(shí)拓?fù)浞治鼋Y(jié)果嵌入仿真控制流程中，對(duì)所述PSS/E全模型進(jìn)行潮流計(jì)算。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1包括: 從EMS中導(dǎo)出基于標(biāo)準(zhǔn)CIM/E格式的電網(wǎng)模型文件；所述電網(wǎng)模型文件中包括電力系統(tǒng)中的全部電力設(shè)備的信息、各電力設(shè)備之間的連接關(guān)系及開(kāi)關(guān)/刀閘模型。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括: 2-1.調(diào)用文件解析器解析所述電網(wǎng)模型文件，得到符合所述電網(wǎng)層次庫(kù)特征的電網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)； 2-2.將所述電網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)導(dǎo)入所述電網(wǎng)層次庫(kù)中，得到電網(wǎng)模型；所述電網(wǎng)層次庫(kù)中包括各電力設(shè)備的模型屬性以及運(yùn)行狀態(tài)。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括: 3-1.建立PSS/E計(jì)算所需的潮流數(shù)據(jù)文件，所述潮流數(shù)據(jù)文件中的設(shè)備以所屬節(jié)點(diǎn)信息和設(shè)備ID作為關(guān)鍵屬性； 3-2.將所述電網(wǎng)層次庫(kù)中節(jié)點(diǎn)記錄導(dǎo)出并導(dǎo)入PSS/E數(shù)據(jù)文件中，得到電力設(shè)備在所述電網(wǎng)層次庫(kù)及PSS/E計(jì)算庫(kù)中的映射關(guān)系；其中，所述電網(wǎng)層次庫(kù)與PSS/E計(jì)算庫(kù)的節(jié)點(diǎn)編號(hào) 對(duì)應(yīng)。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟4包括: 4-1.按照所述PSS/E數(shù)據(jù)文件字段順序，從所述電網(wǎng)層次庫(kù)中獲取對(duì)應(yīng)的所述電力設(shè)備的記錄，生成PSS/E所需的設(shè)備結(jié)構(gòu)，并將所述設(shè)備結(jié)構(gòu)導(dǎo)入所述PSS/E數(shù)據(jù)文件的字段中；其中，所述電力設(shè)備的記錄包括連接節(jié)點(diǎn)編號(hào)、設(shè)備ID以及設(shè)備狀態(tài)信息； 4-2.導(dǎo)出所述電力設(shè)備，并在所述電網(wǎng)層次庫(kù)對(duì)應(yīng)的所述電力設(shè)備的記錄中，保留所述電力設(shè)備對(duì)應(yīng)的PSS/E關(guān)鍵屬性，所述PSS/E設(shè)備關(guān)鍵屬性包括連節(jié)點(diǎn)編號(hào)和設(shè)備ID。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，將所述設(shè)備結(jié)構(gòu)導(dǎo)入所述PSS/E數(shù)據(jù)文件的字段的導(dǎo)入原則包括: a.PSS/E將開(kāi)關(guān)/刀閘模型當(dāng)作零阻抗支路處理；在導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件時(shí)將開(kāi)關(guān)刀閘設(shè)備與支路放置在同一個(gè)字段中，并在ID中添加前綴來(lái)與支路進(jìn)行區(qū)分； b.PSS/E中的三繞組變壓器模型在建模時(shí)將繞組的潮流結(jié)果等值為三個(gè)兩繞組變壓器來(lái)處理，以中性點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)側(cè)，主變?nèi)齻?cè)為非標(biāo)準(zhǔn)側(cè)； c.發(fā)電機(jī)缺省當(dāng)作PV節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理；對(duì)于PQ節(jié)點(diǎn)，在導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件時(shí)將其無(wú)功上下限置成與無(wú)功值相等。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟5包括: 5-1.以所述電網(wǎng)層次庫(kù)為外部應(yīng)用程序的輸入及輸出接口進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立仿真計(jì)算接口層； 5-2.外部應(yīng)用程序通過(guò)計(jì)算接口層進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)操作，載入操作類型、設(shè)備在層次庫(kù)的下標(biāo)以及設(shè)備的最終狀態(tài)，通過(guò)層次庫(kù)與PSS/E計(jì)算庫(kù)對(duì)應(yīng)關(guān)系快速定位設(shè)備并進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)修改； 5-3.仿真控制進(jìn)程接收并處理外部應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備的操作指令，仿真控制進(jìn)程對(duì)所述PSS/E潮流計(jì)算庫(kù)中的所述電力設(shè)備進(jìn)行操作； 其中，對(duì)所述電力設(shè)備的操作包括:修改所述PSS/E計(jì)算庫(kù)中的設(shè)備數(shù)據(jù)及同步更新所述電網(wǎng)層次庫(kù)中對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)或者計(jì)算結(jié)果。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述接口層提供的接口函數(shù)包括:潮流進(jìn)程控制類函數(shù)、設(shè)備狀態(tài)修改類函數(shù)及潮流結(jié)果獲取類函數(shù)； 所述潮流進(jìn)程控制類函數(shù)包括PSS/E潮流初始化、驅(qū)動(dòng)PSS/E潮流計(jì)算及數(shù)據(jù)文件的裝載； 所述設(shè)備狀態(tài)修改類函數(shù)包括開(kāi)關(guān)刀閘狀態(tài)的調(diào)整、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的有功無(wú)功調(diào)整及變壓器檔位調(diào)節(jié)操作，所述設(shè)備狀態(tài)修改類函數(shù)接口同時(shí)修改所述電網(wǎng)層次庫(kù)和PSS/E計(jì)算庫(kù)中的設(shè)備狀態(tài)； 所述潮流結(jié)果獲取類函數(shù)為從所述PSS/E計(jì)算庫(kù)中獲取各類設(shè)備潮流計(jì)算結(jié)果并寫(xiě)入所述電網(wǎng)層次庫(kù)中。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟6包括: 6-1.記錄當(dāng)前的電氣島數(shù)量以及電氣島對(duì)應(yīng)的平衡節(jié)點(diǎn)； 6-2.在所述PSS/E全物理模型中，將開(kāi)關(guān)刀閘作為零阻抗支路，使得所述PSS/E全物理模型中包括非母線節(jié)點(diǎn)； 6-3.根據(jù)EMS高級(jí)應(yīng)用中的拓?fù)浞治瞿K，保存當(dāng)前所述電網(wǎng)層次庫(kù)中所有設(shè)備的拓?fù)錉顟B(tài)至臨時(shí)數(shù)組中；并將所述電網(wǎng)層次庫(kù)中的所有電網(wǎng)設(shè)備拓?fù)錉顟B(tài)重置為0 ; 6-4.以一臺(tái)帶電發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)為起始點(diǎn)，采用廣度優(yōu)先或者深度優(yōu)先的搜索方法，通過(guò)所述電力設(shè)備的節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系進(jìn)行拓?fù)渎窂剿阉?，?duì)搜索過(guò)的設(shè)備進(jìn)行拓?fù)渲? 6-5.拓?fù)渌阉鹘Y(jié)束后，所述電網(wǎng)層次庫(kù)中的所有設(shè)備狀態(tài)和電氣島信息均被更新；將所述電網(wǎng)層次庫(kù)的設(shè)備狀態(tài)與臨時(shí)數(shù)組保存的初始狀態(tài)進(jìn)行比較，得到發(fā)生變化的設(shè)備狀態(tài)； 6-6.根據(jù)設(shè)備類型調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)修改接口，并修改所述PSS/E全物理模型中的所述電力設(shè)備狀態(tài)。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟7包括: 7-1.根據(jù)所述電網(wǎng)層次庫(kù)實(shí)時(shí)拓?fù)浞治鲂纬傻男码姎鈲u信息，判斷所述電氣島的數(shù)量是否發(fā)生變化； 若是，則進(jìn)入7_2 ； 若否，則不進(jìn)行修正； 7-2.重置當(dāng)前所有平衡節(jié)點(diǎn)，并獲取當(dāng)前所有發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)類型，并將所述平衡節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)類型置為普通發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)； 7-3.遍歷所述電氣島，將每個(gè)所述電氣島內(nèi)的最大出力發(fā)電機(jī)作為該島平衡機(jī)；將PSS/E全物理模型中的所述平衡機(jī)連接的節(jié)點(diǎn)類型置為平衡節(jié)點(diǎn)。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟8包括: 8-1.基于封裝的仿真計(jì)算接口層，將接收到的設(shè)備操作和實(shí)時(shí)拓?fù)浞治鼋Y(jié)果嵌入仿真控制流程中，進(jìn)行仿真流程控制；8-2.調(diào)用接口層潮流計(jì)算控制類的潮流計(jì)算接口，驅(qū)動(dòng)PSS/E進(jìn)行完整的潮流計(jì)算； 8-3.將單步潮流計(jì)算擴(kuò)展為周期連續(xù)計(jì)算；每個(gè)潮流計(jì)算周期中均接收并處理設(shè)備操作指令，進(jìn)行實(shí)時(shí)拓?fù)浞治?，形成完整的潮流?jì)算流程。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)用全物理模型仿真方法，通過(guò)解析電網(wǎng)模型文件并寫(xiě)入電網(wǎng)層次庫(kù)中得到電網(wǎng)模型；建立PSS/E計(jì)算所需的潮流數(shù)據(jù)文件及仿真控制程序，進(jìn)行連續(xù)潮流計(jì)算得到PSS/E全物理模型；處理外部應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備的操作指令；分析拓?fù)渥兓蟮腜SS/E全模型；修正PSS/E計(jì)算庫(kù)中的設(shè)備狀態(tài)；對(duì)PSS/E全模型進(jìn)行潮流計(jì)算。本發(fā)明提出的方法，實(shí)現(xiàn)了PSS/E對(duì)包含開(kāi)關(guān)刀閘在內(nèi)的全物理模型進(jìn)行精細(xì)化仿真計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)模型的免維護(hù)，同時(shí)使得系統(tǒng)更具擴(kuò)展性，保證了PSS/E拓?fù)浞治龊统绷饔?jì)算的正確性；進(jìn)而提高了電力系統(tǒng)仿真的準(zhǔn)確性及有效性，為電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行及建設(shè)提供了可靠且準(zhǔn)確的依據(jù)。
【IPC分類】G05B17/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105373008
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510760820
【發(fā)明人】王勇, 李峰, 姚建國(guó), 唐志軍, 楊勝春, 鄧超平, 於益軍, 馮樹(shù)海, 潘玲玲, 王禮文, 劉俊, 湯必強(qiáng), 石飛
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日