[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010196661.8
• 申請(qǐng)日: 2010-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN101866383A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，尤其是一種基于PSS/E和EMTP軟件的電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)仿真是通過建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型來模擬實(shí)際電路的一種研究方法；機(jī)電暫態(tài)仿真是指在一定的初值條件下聯(lián)立求解電力系統(tǒng)代數(shù)方程和微分方程，以獲得物理量的時(shí)域解，即對(duì)離散的時(shí)間序列逐步求出相應(yīng)的系統(tǒng)狀態(tài)矢量值，PSS/E是典型的電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真軟件，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于它可用于超大規(guī)模的系統(tǒng)仿真，局限性在于其仿真精度不高，無法用于過電壓故障分析、接地等現(xiàn)象的快速暫態(tài)分析；電磁暫態(tài)仿真的操作原理是用綜合化的梯形規(guī)則來解決在時(shí)間界域系統(tǒng)成分中的微分方程，EMTP是典型的電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件，它在過電壓故障分析、接地等現(xiàn)象的快速暫態(tài)分析具有非常好的精確度。為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中在大電網(wǎng)下的局部過電壓故障分析、接地等現(xiàn)象的快速暫態(tài)分析，需要一種電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)/電磁暫態(tài)轉(zhuǎn)換仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種基于PSS/E和EMTP軟件的電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法，該系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真到電磁暫態(tài)仿真的成功轉(zhuǎn)換。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括一個(gè)頂層模塊，六個(gè)二級(jí)模塊和十九個(gè)三級(jí)模塊，其特點(diǎn)是：頂層模塊為PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，二級(jí)模塊包括PSS/E網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸入、發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、變壓器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、支路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、負(fù)荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、EMTP數(shù)據(jù)格式輸出模塊，三級(jí)模塊包括讀入、輸出PSS/E數(shù)據(jù)文件模塊；

PSS/E網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸入模塊：用于讀取*raw文件中的數(shù)據(jù)和*dyr發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)，并傳送至PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及接受PSS/E數(shù)據(jù)文件；

發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：用于讀取發(fā)電機(jī)母線節(jié)點(diǎn)、發(fā)電機(jī)暫態(tài)數(shù)據(jù)，輸入發(fā)電機(jī)輔助數(shù)據(jù)，計(jì)算發(fā)電機(jī)電壓、角度，形成發(fā)電機(jī)EMTP數(shù)據(jù)，將發(fā)電機(jī)EMTP數(shù)據(jù)傳送至PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及接受發(fā)電機(jī)PSS/E數(shù)據(jù)；

變壓器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：用于讀取變壓器各側(cè)節(jié)點(diǎn)號(hào)、計(jì)算變壓器各繞組阻抗和各側(cè)電壓，形成變壓器EMTP數(shù)據(jù)，將變壓器EMTP數(shù)據(jù)傳送至PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及接受變壓器PSS/E數(shù)據(jù)；

支路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：用于讀取各支路節(jié)點(diǎn)號(hào)、計(jì)算支路阻抗，形成支路EMTP數(shù)據(jù)，將支路EMTP數(shù)據(jù)傳送至PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及接受支路PSS/E數(shù)據(jù)；

負(fù)荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：用于讀取名負(fù)荷節(jié)點(diǎn)號(hào)、計(jì)算負(fù)荷大小，形成負(fù)荷EMTP數(shù)據(jù)，將負(fù)荷EMTP數(shù)據(jù)傳送至PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及接受負(fù)荷PSS/E數(shù)據(jù)；

EMTP數(shù)據(jù)格式輸出模塊：用于接受從PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的-EMTP數(shù)據(jù)格式，形成EMTP數(shù)據(jù)文件并輸出。

實(shí)現(xiàn)上述電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，具體步驟是：

(1)讀入機(jī)電暫態(tài)仿真PSS/E數(shù)據(jù)文件；

(2)識(shí)別并實(shí)現(xiàn)機(jī)電暫態(tài)數(shù)據(jù)到電磁暫態(tài)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；

(3)根據(jù)輸出仿真數(shù)據(jù)要求輸出電磁暫態(tài)數(shù)據(jù)文件；

(4)判斷是否進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真；

(5)仿真完畢，退出機(jī)電暫停/電磁暫態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明針對(duì)目前電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真與電磁暫態(tài)仿真各自相對(duì)獨(dú)立的現(xiàn)狀，從電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)/電磁暫態(tài)轉(zhuǎn)換仿真的需求出發(fā)，提出了一種基于PSS/E和EMTP軟件的電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法。實(shí)際上海電網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果，表明該系統(tǒng)能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真到電磁暫態(tài)仿真的成功轉(zhuǎn)換。

附圖說明

圖1是電磁暫態(tài)、機(jī)電暫態(tài)和中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)示意圖；

其中，S是仿真類型，D是電磁暫態(tài)，M是機(jī)電暫態(tài)，Z是中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)

圖2是PSS/E-EMTP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換原理結(jié)構(gòu)圖；

其中：D11是PSS/E數(shù)據(jù)文件，D12是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；D21是發(fā)電機(jī)PSS/E數(shù)據(jù)文件，D22是發(fā)電機(jī)EMTP數(shù)據(jù)；D31、D32是變壓器PSS/E數(shù)據(jù)；D41是支路PSS/E數(shù)據(jù)，D42是支路EMTP數(shù)據(jù)；D51、D52是負(fù)荷PSS/E數(shù)據(jù)；D61是EMTP數(shù)據(jù)格式

圖3是電力系統(tǒng)機(jī)電/電磁暫態(tài)仿真轉(zhuǎn)換系統(tǒng)流程圖；

圖4是2008年度上海電網(wǎng)分區(qū)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附加稅圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

(1)電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真