專利名稱：一種電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電氣行業(yè)，尤其涉及用于我國電力系統的PSS/E軟件仿真研究的一種 PSASP程序格式的輸入數據文件轉換為PSS/E程序格式的輸入數據文件的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法。
背景技術：
隨著我國“西電東送、南北互供、全國聯網”的電網格局的逐漸形成，電網間的聯系更加緊密，系統故障的波及范圍將會擴大。因此急需一款大電網仿真分析建模工具，以指導系統規(guī)劃設計和運行。PSS/E是美國PTI公司開發(fā)的一款功能非常強大的電力系統仿真分析程序，非常適合于大系統的常規(guī)動態(tài)分析和中長期動態(tài)仿真分析，而且提供了比較精確的直流模型和可再生能源發(fā)電模型，因此，用其指導我國的電力系統運行將具有十分重要的意義。大電網包含非常多的電氣設備，一個省級電網所轄的220kV以上系統就包含幾千條母線、上千個負荷、上千個并聯電容電抗器、幾千條交流線、幾百臺發(fā)電機、幾百臺兩繞組變壓器、上千臺三繞組變壓器，在PSS/E軟件中對如此多的電氣元件建模是一件工作量非常大的工作。PSASP是我國自主研發(fā)的電力系統綜合分析程序，在我國各級電網公司中均有應用，為指導我國的電力規(guī)劃和運行做出了重要貢獻，但其存在著部分模型如直流模型和風機模型等過于簡單、分析功能有限，難以仿真中長期動態(tài)過程等不足。由于在我國各級電網公司都具有PSASP格式的電網模型數據，因此可以考慮將PSASP格式的輸入數據文件轉換為PSS/E程序格式的輸入數據文件，但該轉換存在以下技術難點DPSASP的輸入數據是foxpro數據庫格式的，PSS/E的輸入數據為ASCII文檔格式，兩者存儲的數據類型存在差異；2)PSASP中數據管理是以母線名為索引的，未涉及到母線編號，而PSS/E的數據管理則是以母線編號為索引，母線名僅作為母線的標識；3)我國在線的發(fā)電機及其調節(jié)器(包括調壓器、調速器以及PSQ是符合國標的， 其與符合國際標準的PSS/E模型庫不一致，因此無法使用PSS/E模型庫中的發(fā)電機及其調節(jié)器模型；4)PSASP中的發(fā)電機調節(jié)器(包括調壓器、調速器以及PSQ模型與PSS/E中不對應；鑒于以上四個難點，目前尚無一種有效的用于我國電力系統的PSS/E軟件仿真的建模方法，更無一種將PSASP程序格式的輸入數據文件轉換為PSS/E程序格式的輸入數據文件的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種PSASP程序格式的輸入數據文件轉換為PSS/E格式的輸入數據文件的方法，以解決用于我國電力系統的PSS/E軟件仿真研究的建模難、建模工作量大等問題。為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，它將PSASP程序格式的母線數據、負荷數據、并聯電容電抗器數據、發(fā)電機數據、交流線數據、兩繞組變壓器數據和三繞組變壓器數據，經數據類型轉換后，按照母線編號順序寫入到PSS/E程序格式的潮流計算輸入數據文件，以及將PSASP程序格式的發(fā)電機及其調節(jié)器數據，經數據類型轉換后，按照PSS/E 自定義模型的格式寫入到PSS/E程序格式的動態(tài)分析輸入數據文件。所述數據類型轉換是指將邏輯型、浮動型、字符型和數值型的數據轉換為含義相同或一致的字符型數據；所述母線編號包括按PSASP程序中母線數據的存儲順序或任意順序給定母線編號，然后將其直接或經母線編號優(yōu)化后的母線編號作為PSS/E項目中的母線索引，所述母線優(yōu)化編號是靜態(tài)母線優(yōu)化編號、半動態(tài)母線優(yōu)化編號和動態(tài)母線優(yōu)化編號的一種、兩種或三種的組合；所述自定義模型是指根據發(fā)電機調節(jié)器包括調壓器、調速器以及PSS等電氣元件的邏輯，按照PSS/E自定義模型的格式創(chuàng)建相應的元件模型。為便于表述，本文用MDO [“ s"]表示PSASP項目中M.dbf數據庫中第k條記錄的"s"字段的值，如generat[2] [“ Pmax"]表述generat. dbf數據庫中第2條記錄對應的發(fā)電機的有功出力上限；本文用M. count表示M. dbf數據庫中總記錄數。本發(fā)明的具體步驟為步驟301 獲取PSASP項目路徑，設置PSS/E輸入文件路徑，創(chuàng)建以raw為后綴的 PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟302 在PSS/E潮流計算輸入數據文件中添加算例標識數據和標題行數據；步驟303 讀取 PSASP 項目路徑下 bus. dbf、generat. dbf 和 trans_3w. dbf，獲取母線數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟304 讀取PSASP項目路徑下load, dbf和bus. dbf，獲取負荷數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟305 讀取PSASP項目路徑下acline. dbf，獲取并聯電容電抗器數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟306 讀取PSASP項目路徑下generat. dbf，sb. dbf和lib. dbf，獲取發(fā)電機數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟307 讀取PSASP項目路徑下acline. dbf,獲取交流線數據，經處理后寫入 PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟308 讀取PSASP項目路徑下trans_2w. dbf和bus. dbf,獲取兩繞組變壓器數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟309 讀取PSASP項目路徑下trans_3w. dbf和bus. dbf,獲取三繞組變壓器數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟310 在PSS/E潮流計算輸入數據文件添加以0開頭的11個空行，保存PSS/ E潮流計算輸入數據文件；步驟311 判斷是否進行動態(tài)分析輸入數據轉換，若是則創(chuàng)建以dyr為后綴的PSS/ E動態(tài)分析輸入數據文件，否則結束；步驟312 讀取PSASP項目路徑下generat. dbf，獲取generat. count,并令計數器變量k = 1 ；步驟313 根據generat[k] [“ gen.model"]，確定該發(fā)電機在PSS/E中對應的模型型號，并根據該模型參數格式和gen_lib.dbf中第generate][“ gen_par// ]條記錄在 PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的模型數據；步驟314 根據generat [k] [ ‘‘ avr_model ‘‘]型調壓器在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat[k] [“ avr_par"]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的調壓器模型數據；步驟315 根據generat [k] [“ gov.model"]型調速器在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat [k] [“ g0V_par"]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的調速器模型數據；步驟316 根據generat [k] [“ pss_model〃 ]型PSS在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat [k] [“ pss_par// ]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的PSS模型數據；步驟317 判斷k是否等于generat. count,若是則保存PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件，否則令k = k+Ι返到步驟313。所述步驟303的流程為步驟3031 獲取bus. dbf中記錄數bus. count，初始化母線數據轉換中保存母線數據的數組(以下簡稱母線數據數組)，并令計數器變量k = 1，m = 1 ；步驟3032 遍歷tranS_3W. dbf，判斷第k條母線記錄對應母線是否為三繞組變壓器中心母線，若是則跳至步驟3036，否則進行下一步；步驟3033 保存該母線相應字段至母線數據數組，按保存順序給定母線編號m，并 m = m+1 ；給母線電壓幅值賦初值1，母線電壓相角賦初值0，母線類型設為PQ型；步驟3034 遍歷generat. dbf，判斷該母線是否為發(fā)電機母線，若是則進行下一步，否則跳至步驟3036 ；步驟3035 根據generat. dbf中該發(fā)電機對應記錄，修改該母線電壓和母線類型， 并保存至母線數據數組；步驟3036 判斷k是否等于bus. count,若是則進行下一步，否則令k = k+Ι返到步驟3032 ；步驟3037 根據母線數據數組形成母線編號和母線名對照表；步驟3038 選擇是否進行母線優(yōu)化編號，若是則進行下一步，否則跳至步驟3040 ；步驟3039 母線優(yōu)化編號，更新母線編號和母線名對照表；步驟3040 逐條添加母線數據。所述步驟304的流程為步驟3041 獲取load, dbf中記錄數load, count，初始化負荷數據轉換中保存負荷數據的數組(以下簡稱負荷數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3042 保存第k條記錄對應負荷相應字段至負荷數據數組，遍歷bus. dbf，尋找IoadDO [“ bus.name"]對應的記錄，并將該記錄中的area_n0字段值作為負荷的區(qū)域號；步驟3043 逐條添加母線數據；
步驟3044 判斷k是否等于load, count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3042。所述步驟305流程為步驟3051 獲取acline. dbf中記錄數acline. count，初始化并聯電容電抗器數據轉換中保存并聯電容電抗器數據的數組(以下簡稱并聯電容電抗器數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3052:判斷第 k 條交流線記錄中 aclineDO[“ i_name “ ]*acline[k] [“j_name"]是否相等，若是則進行下一步，否則跳至步驟3057 ；步驟3053 將acline. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至并聯電容電抗器數據數組；步驟30M 判斷acline[k] [“ i.name"]是否在第k條記錄之前的記錄中出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3057 ；步驟3055 修改該電容電抗器標識值；步驟3056 添加該電容電抗器數據；步驟3057 判斷k是否等于acline. count，若是則結束，否則令k = k+l返到步驟 3052。所述步驟306的流程為步驟3061 獲取generat. dbf中記錄數generat. count,讀取sb. dbf，獲取系統基準容量，初始化發(fā)電機數據轉換中保存發(fā)電機數據的數組(以下簡稱發(fā)電機數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3062 將 generat [k] [“ pg"]和 generat [k] [“ qg"]結合系統基準容量轉換為有名值后同generat. dbf中第k條記錄的其它有用字段值保存至相應發(fā)電機數組；步驟3063:判斷generat [k] [“ gen_model〃 ]是否為0，若是則跳至3065，否則進行下一步；步驟3064 根據gen. lib中與generat [k] [“ gen_par〃 ]相對應的記錄修改保存該發(fā)電機的次暫態(tài)電抗的發(fā)電機數據數組；步驟3065 添加該發(fā)電機數據；步驟3066 判斷k是否等于generat. count,若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3062。所述步驟307的流程為步驟3071 獲取acline. dbf中記錄數acline. count，初始化交流線數據轉換中保存交流線數據的數組(以下簡稱交流線數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3072:判斷第 k 條交流線記錄中 aclineDO[“ i_name “ ]*acline[k] [“j_name"]是否相等，若是則跳至步驟3057，否則進行下一步；步驟3073 將acline. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至交流線數據數組；步驟3074 判斷 aclineDO [“ i_name〃 ]和 acline[k] [“ j_name〃 ]是否在第 k條記錄之前的記錄中出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3076 ；步驟3075 修改該交流線標識值；步驟3076 添加該三繞組變壓器數據；
步驟3077 判斷k是否等于acline. count，若是則結束，否則令k = k+l返到步驟 3072。 所述步驟308的流程為步驟3081 獲取trans_2w. dbf中記錄數trans_2w. count，初始化兩繞組變壓器數據轉換中保存雙繞組變壓器數據的數組(以下簡稱雙繞組變壓器數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3082 將tranS_2W. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至雙繞組變壓器數據數組；步驟3083 判斷 trans_2wD0 [“ i_name"]和 trans_2wR] [“ j_name"]是否在第k條記錄之前的記錄中同時出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3085 ；步驟3084 修改該變壓器標識值；步驟3085 添加該兩繞組變壓器數據；步驟3086 判斷k是否等于tranS_2W. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3082。所述步驟309的流程步驟3091 獲取trans_3w. dbf中記錄數trans_3w. count，初始化三繞組變壓器數據轉換中保存三繞組變壓器數據的數組(以下簡稱三繞組變壓器數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3092 將tranS_3W. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至三繞組變壓器數據數組；步驟3093 判斷 trans_3w[k] [ “ name_l “ ]、trans_3w[k] [ “ name_2 “]和 trans_3w[k] [“ name_3"]是否在第k條記錄之前的記錄中同時出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3095 ；步驟3094 修改該三繞組變壓器標識值；步驟3095 添加該三繞組變壓器數據；步驟3096 判斷k是否等于tranS_3W. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3092。本發(fā)明的有益效果1.本發(fā)明提到的母線編號為PSASP軟件和PSS/E軟件間的輸入數據文件的轉換創(chuàng)造了條件，尤其是母線優(yōu)化編號方法將為PSS/E軟件的仿真計算降低對存儲空間的需求， 并可減少運算量。2.本發(fā)明提到的發(fā)電機調節(jié)器(包括調壓器、調速器以及PSQ的PSS/E軟件自定義模型方法，不僅使用PSS/E軟件分析我國電力系統的動態(tài)行為成為了可能，還可為我國國標所列的所有的發(fā)電機調節(jié)器自定義模型，若將這些自定義模型封裝成軟件發(fā)布，可為我國電力系統工程實踐的仿真驗證和電氣工程學科的科研教學打造一個非常有創(chuàng)造性的基石出平臺ο本發(fā)明提供的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法不僅使我國電力系統的PSS/E 軟件仿真建模成為了可能，還為大電網的PSS/E仿真建?；A數據的準備提供了一種快捷的途徑，節(jié)省了大量的數據輸入工作。


圖IA是PSASP項目數據的管理和存儲層次示意圖。圖IB是數據轉換時所需的PSASP數據庫的有效字段示意圖。圖2A是PSS/E潮流計算輸入數據源文件格式示意圖。圖2B是PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件格式示意圖。圖3A是本發(fā)明的將PSASP程序格式的輸入數據文件轉換為PSS/E程序格式的輸入數據文件的方法流程圖。圖;3B是圖3A中步驟303的流程圖。圖3C是圖3A中步驟304的流程圖。圖3D是圖3A中步驟305的流程圖。圖3E是圖3A中步驟306的流程圖。圖3F是圖3A中步驟307的流程圖。圖3G是圖3A中步驟308的流程圖。圖3H是圖3A中步驟309的流程圖。圖4A是1型調速器的傳遞函數框圖。其中，201 算例標識數據；202 標題行；203 母線數據；204 負荷數據； 205 并聯電容電抗器數據；206 發(fā)電機數據；207 交流線數據；208 兩繞組變壓器數據；209 三繞組變壓器數據；210 其它11項數據(其轉換不在本發(fā)明范圍內，設為空)； 211 同步機數據；212 調壓器數據；213 調速器數據；214 PSS數據；401 量測環(huán)節(jié)；402 放大環(huán)節(jié)；403 勵磁機；404 限幅環(huán)節(jié)；405 反饋環(huán)節(jié)。同時為便于表述，本文用M[k] [“ s"]表示PSASP項目中M.dbf數據庫中第k條記錄的〃 s"字段的值，如generat[2] [“ Pmax"]表述generat. dbf數據庫中第2條記錄對應的發(fā)電機的有功出力上限；本文用M. count表示M. dbf數據庫中總記錄數。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明提供一種電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，可將PSASP程序格式的輸入數據文件轉換為PSS/E程序格式的輸入數據文件，以下將結合流程圖說明具體實施方式
。首先分析PSASP項目數據的管理方式和存儲層次。請參考圖1A，PSASP項目數據的管理分為基礎數據庫和公用參數庫兩部分，分別對應于存儲路徑下的DATA_IN文件夾和 Lib文件夾；其中基礎數據庫包括系統基準容量、母線、負荷、并聯電容電抗器和交流線、發(fā)電機、兩繞組變壓器以及三繞組變壓器，分別對應于DATA_IN文件夾中的sb. dbf、bus. dbf、 load, dbf > acline. dbf > generat. dbf > trans_2w. dbf > trans_3w. dbf 等數據庫；公用參數庫包括同步機、1型調壓器、2型調壓器、3-10型調壓器、11-12型調壓器、13型調壓器、14型調壓器、1型調速器、2型調速器、3型調速器、4型調速器、5型調速器、PSS、2型PSS、3型PSS、 4 型 PSS、5 型 PSS，分別對應 Lib 文件夾下的 gen_lib. dbf、avrl_lib. dbf、avr2_lib. dbf、 avr310_lib. dbf> avrlll2_lib. dbf> avrl3_lib. dbf> avrl4_lib. dbf> gov. dbf> gov2. dbf>gov3. dbf > gov4. dbf > gov5. dbf >pss. dbf >pss2. dbf >pss3. dbf >pss4. dbf >pss5. dbf 等數據庫。數據轉換時所需的PSASP數據庫的有效字段請參考圖IB 母線數據庫的有效字段有bus_name>base_kv禾口 area_no ；負荷數據庫的有效字段有Valid、bus_name、P禾口 Q ；交、流線數據庫的有效字段有 Valib、i_break、j_break、i_name、j_name、rl、xl 和 bl_half ；兩繞組變壓器數據庫的有效字段有 Valid、i_break、j_break、i_name、j_name、Rl、XI、TK、Gm 和 Bm ；發(fā)電機數據庫的有效字段有 Valid、bus_name、Pg、Qg、W、angle、Qmax, Qmin, Pmax, Pmin、gen_model、gen_par、rate_mva, xd，、xd”和Bm ；三繞組變壓器數據庫的有效字段有 Valid、break_l> break_2> break_3> name_l、name_2、name_3、Rl、XI、R2、X2、R3、X3、TKl> TK2、TK3、Gm和Bm ；同步機數據庫的有效字段需根據同步機模型對應的PSS/E模型確定；由于在PSS/E軟件中仿真我國的電力系統，發(fā)電機調節(jié)器需自定義模型，因此，調壓器、調速器、PSS數據庫中所有字段均要用。接下來結合圖2A分析PSS/E潮流計算輸入數據文件格式。PSS/E潮流輸入數據源文件中各項數據的順序依次為算例標識數據、標題行、母線數據、負荷數據、并聯電容電抗器數據、發(fā)電機數據、交流線數據、兩繞組變壓器數據、三繞組變壓器數據和其它11項電氣元件數據(其轉換不在本發(fā)明范圍內，設為空)；相應參數可參考PSS/E的POM (Program Operation Manual)；算例標識數據獨占一行；標題行占兩行；每條母線記錄占一行，且母線數據以編號為0的母線記錄結束；所謂編號為0的母線記錄是指該行開頭元素為‘0’，其余為空；每條負荷記錄占一行，且負荷數據以編號為0的母線記錄結束；每條并聯電容電抗器記錄占一行，且并聯電容電抗器數據以編號為0的母線記錄結束；每條發(fā)電機記錄占一行，且發(fā)電機數據以編號為0的母線記錄結束；每條交流線記錄占一行，且交流線數據以編號為0的母線記錄結束；每條兩繞組變壓器記錄占四行，且兩繞組變壓器數據以編號為0的母線記錄結束；每條三繞組變壓器記錄占五行，且三繞組變壓器數據以編號為0的母線記錄結束；其它11項電氣元件數據的轉換不在本發(fā)明范圍內，轉換時將其視為不存在，每項電氣元件數據直接以編號為0的母線記錄結束。接下來結合圖2B分析PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件格式。PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中同步機記錄格式因同步機模型而異，具體可參考PSS/E的POM ；發(fā)電機調節(jié)器的自定義模型的dyr文件格式可表示如下IBUS，，USRMDL，，IM,' DINGYI', ID IC Nl N2 N3 N4 ICON(I)... ICON(I+N1-1)， CON(J)-CON (J+N2-1)/各符號說明如下ID 設備類型；m 占用ICON數組元素個數；N2 占用CON數組元素個數；N3 占用STATE數組元素個數；N4 占用VAR數組元素個數。IBUS 發(fā)電機母線，IM 發(fā)電機標識，’ DINGYI' 自定義模型名，為六字符組合；IC CONET類型標識。因此本發(fā)明的數據轉換方法包含下列步驟，請同時參考圖3A，其是本發(fā)明的將 PSASP程序格式的輸入數據文件轉換為PSS/E程序格式的輸入數據文件的方法流程圖步驟301 獲取PSASP項目路徑，設置PSS/E輸入文件路徑，創(chuàng)建以raw為后綴的 PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟302 在PSS/E潮流計算輸入數據文件中添加算例標識數據和標題行數據；步驟303 讀取 PSASP 項目路徑下 bus. dbf.generat. dbf 和 trans_3w. dbf，獲取母線數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟304 讀取PSASP項目路徑下load, dbf和bus. dbf,獲取負荷數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟305 讀取PSASP項目路徑下acline. dbf,獲取并聯電容電抗器數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟306 讀取PSASP項目路徑下generat. dbf，sb. dbf和lib. dbf，獲取發(fā)電機數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟307 讀取PSASP項目路徑下acline. dbf,獲取交流線數據，經處理后寫入 PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟308 讀取PSASP項目路徑下trans_2w. dbf和bus. dbf,獲取兩繞組變壓器數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟309 讀取PSASP項目路徑下trans_3w. dbf和bus. dbf，獲取三繞組變壓器數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟310 按圖2A中210所示，在PSS/E潮流計算輸入數據文件添加以0開頭的 11個空行，保存PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟311 判斷是否進行動態(tài)分析輸入數據轉換，若是則創(chuàng)建以dyr為后綴的PSS/ E動態(tài)分析輸入數據文件，否則結束；步驟312 讀取PSASP項目路徑下generat. dbf，獲取generat. count,并令計數器變量k = 1 ；步驟313 根據generat [k] [“ gen.model"]，確定該發(fā)電機在PSS/E中對應的模型型號，并根據該模型參數格式和gen_lib.dbf中第generate][“ gen_par// ]條記錄在 PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的模型數據；步驟314 根據generat [k] [“ avr.model"]型調壓器在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat [k] [“ avr_par"]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的調壓器模型數據；步驟315 根據generat [k] [“ gov.model"]型調速器在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat [k] [“ g0V_par"]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的調速器模型數據；步驟316 根據generat [k] [“ pss_model〃 ]型PSS在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat [k] [“ pss_par// ]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的PSS模型數據；步驟317 判斷k是否等于generat. count,若是則保存PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件，否則令k = k+Ι返到步驟313。其中步驟303又可分為步驟3031 3040，請同時參考圖!3B，其是步驟303的流程圖步驟3031 獲取bus. dbf中記錄數bus. count，初始化母線數據轉換中保存母線數據的數組(以下簡稱母線數據數組)，并令計數器變量k = 1，m = 1 ；步驟3032 遍歷tranS_3W. dbf，判斷第k條母線記錄對應母線是否為三繞組變壓器中心母線，若是則跳至步驟3036，否則進行下一步；
步驟3033 按圖IB保存該母線相應字段至母線數據數組，按保存順序給定母線編號m，并m = m+1 ；給母線電壓幅值賦初值1，母線電壓相角賦初值0，母線類型設為PQ型；步驟3034 遍歷generat. dbf，判斷該母線是否為發(fā)電機母線，若是則進行下一步，否則跳至步驟3036 ；步驟3035 根據generat. dbf中該發(fā)電機對應記錄，修改該母線電壓和母線類型， 并保存至母線數據數組；步驟3036 判斷k是否等于bus. count，若是則進行下一步，否則令k = k+Ι返到步驟3032 ；步驟3037 根據母線數據數組形成母線編號和母線名對照表；步驟3038 選擇是否進行母線優(yōu)化編號，若是則進行下一步，否則跳至步驟3040 ；步驟3039 母線優(yōu)化編號，更新母線編號和母線名對照表；步驟3040 按圖2A所示格式逐條添加母線數據。步驟304又可分為步驟3041 3044，請同時參考圖3C，其是步驟304的流程圖步驟3041 獲取load, dbf中記錄數load, count，初始化負荷數據轉換中保存負荷數據的數組(以下簡稱負荷數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3042 按圖IB保存第k條記錄對應負荷相應字段至負荷數據數組，遍歷bus. dbf,尋找load[k] [“ bus.name"]對應的記錄，并將該記錄中的area_n0字段值作為負荷的區(qū)域號；步驟3043 按圖2A所示格式逐條添加母線數據；步驟3044 判斷k是否等于load, count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3042。其中步驟305又可分為步驟3051 3057，請同時參考圖3D，其是步驟305的流程圖步驟3051 獲取acline. dbf中記錄數acline. count，初始化并聯電容電抗器數據轉換中保存并聯電容電抗器數據的數組(以下簡稱并聯電容電抗器數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3052:判斷第 k 條交流線記錄中 aclineDO[“ i_name “ ]*acline[k] [“j_name"]是否相等，若是則進行下一步，否則跳至步驟3057 ；步驟3053 根據圖1B，將acline. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至并聯電容電抗器數據數組；步驟30M 判斷acline[k] [“ i.name"]是否在第k條記錄之前的記錄中出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3057 ；步驟3055 修改該電容電抗器標識值；步驟3056 按圖2A所示格式添加該電容電抗器數據；步驟3057 判斷k是否等于acline. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3052。其中步驟306又可分為步驟3061 3066，請同時參考圖3E，其是步驟306的流程圖步驟3061 獲取generat. dbf中記錄數generat. count，讀取sb. dbf，獲取系統基準容量，初始化發(fā)電機數據轉換中保存發(fā)電機數據的數組(以下簡稱發(fā)電機數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3062 根據圖 IB，將 generat[k] [“ pg"]和 generat[k] [“ qg"]結合系統基準容量轉換為有名值后同generat. dbf中第k條記錄的其它有用字段值保存至相應發(fā)電機數組；步驟3063:判斷generat [k] [“ gen_model〃 ]是否為0，若是則跳至3065，否則進行下一步；步驟3064 根據gen. lib中與generat [k] [“ gen_par〃 ]相對應的記錄修改保存該發(fā)電機的次暫態(tài)電抗的發(fā)電機數組；步驟3065 按圖2A所示格式添加該發(fā)電機數據；步驟3066 判斷k是否等于generat. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3062。其中步驟307又可分為步驟3071 3077，請同時參考圖3F，其是步驟307的流程圖步驟3071 獲取acline, dbf中記錄數acline, count，初始化交流線數據轉換中保存交流線數據的數組(以下簡稱交流線數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3072:判斷第 k 條交流線記錄中 aclineDO[“ i_name “ ]*acline[k] [“j_name"]是否相等，若是則跳至步驟3057，否則進行下一步；步驟3073 根據圖lBdfacline. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至交流線數據數組；步驟3074 判斷 aclineDO [“ i_name"]和 acline[k] [“ j_name"]是否在第 k條記錄之前的記錄中出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3076 ；步驟3075 修改該交流線標識值；步驟3076 按圖2A所示格式添加該三繞組變壓器數據；步驟3077 判斷k是否等于acline. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3072。其中步驟308又可分為步驟3081 3086，請同時參考圖3G，其是步驟308的流程圖步驟3081 獲取trans_2w. dbf中記錄數trans_2w. count，初始化兩繞組變壓器數據轉換中保存雙繞組變壓器數據的數組(以下簡稱雙繞組變壓器數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3082 根據圖1B，將tranS_2W. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至雙繞組變壓器數據數組；步驟3083 判斷 trans_2wD0 [“ i_name"]和 trans_2wR] [“ j_name"]是否在第k條記錄之前的記錄中同時出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3085 ；步驟3084 修改該變壓器標識值；步驟3085 按圖2A所示格式添加該兩繞組變壓器數據；步驟3086 判斷k是否等于tranS_2W. count，若是則結束，否則令k = k+l返到步驟 3082。
步驟309又可分為步驟3091至3096，請同時參考圖3H，其是步驟309的流程圖步驟3091 獲取trans_3w. dbf中記錄數trans_3w. count，初始化三繞組變壓器數據轉換中保存三繞組變壓器數據的數組(以下簡稱三繞組變壓器數據數組)，并令計數器變量k = 1 ；步驟3092 根據圖1B，將tranS_3W. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至三繞組變壓器數據數組；步驟3093 判斷 trans_3w[k] [ “ name_l “ ]、trans_3w[k] [ “ name_2 “]和 trans_3w[k] [“ name_3"]是否在第k條記錄之前的記錄中同時出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3095 ；步驟3094 修改該三繞組變壓器標識值；步驟3095 按圖2A所示格式添加該三繞組變壓器數據；步驟3096 判斷k是否等于tranS_3W. count，若是則結束，否則令k = k+l返到步驟 3092。步驟313的實現流程與步驟306的實現流程大致是一樣，這里不再贅述。步驟314 至步驟316的實現流程，以下結合1型調壓器數據的轉換說明其實現過程。參考圖4A所示 1型調壓器傳遞函數框圖，并按照PSS/E自定義模型的格式，可知勵磁1型的自定義模型包括9個CON參數，4個STATE參數和1個VAR參數，分別定義如下C0N(J) Kr ；C0N(J+1) Tr ； C0NQ+2) Ka ； C0N(J+3) Ta ； C0N(J+4) Te ； C0N(J+5) Kf ； C0N(J+6) Tf ； CON(J+7) EfdMax ；C0N(J+8) EfdMin ；STATE (K) 量測環(huán)節(jié)狀態(tài)；STATE (K+1) 放大環(huán)節(jié)狀態(tài)；STATE(K+》 勵磁機狀態(tài)；STATE(K+;3) 反饋環(huán)節(jié)狀態(tài)；VAR (L) EfdO，勵磁電壓初值。若所定義模型名為“ΤΙΑ0ΥΑ”，則1型調壓器的dyr文件格式如下IBUS，，USRMDL', IM, ‘ TIAOYA',4 0 0 9 4 1Kr, Tr, Ka, Ta, Te, Kf, Tf, Efdmax, Efdmin/上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施流程進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。
權利要求
1.一種電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于它將PSASP程序格式的母線數據、負荷數據、并聯電容電抗器數據、發(fā)電機數據、交流線數據、兩繞組變壓器數據和三繞組變壓器數據，經數據類型轉換后，按照母線編號順序寫入到PSS/E程序格式的潮流計算輸入數據源文件，以及將PSASP程序格式的發(fā)電機及其調節(jié)器數據，經數據類型轉換后， 按照PSS/E自定義模型的格式寫入到PSS/E程序格式的動態(tài)分析輸入數據文件。
2.如權利要求1所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述數據類型轉換是指將邏輯型、浮動型、字符型和數值型的數據轉換為含義相同或一致的字符型數據；所述母線編號包括按PSASP程序中母線數據的存儲順序或任意順序給定母線編號， 然后將其直接或經母線編號優(yōu)化后的母線編號作為PSS/E項目中的母線索引，所述母線優(yōu)化編號是靜態(tài)母線優(yōu)化編號、半動態(tài)母線優(yōu)化編號和動態(tài)母線優(yōu)化編號的一種、兩種或三種的組合；所述自定義模型是指根據發(fā)電機調節(jié)器包括調壓器、調速器以及PSS電氣元件的邏輯，按照PSS/E自定義模型的格式創(chuàng)建相應的元件模型。
3.如權利要求1-2所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于具體步驟為步驟301 獲取PSASP項目路徑，設置PSS/E輸入文件路徑，創(chuàng)建以raw為后綴的PSS/ E潮流計算輸入數據文件；步驟302 在PSS/E潮流計算輸入數據文件中添加算例標識數據和標題行數據； 步驟303 讀取PSASP項目路徑下bus. dbf.generat. dbf和trans_3w. dbf，獲取母線數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟304 讀取PSASP項目路徑下load, dbf和bus. dbf,獲取負荷數據，經處理后寫入 PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟305 讀取PSASP項目路徑下acline. dbf,獲取并聯電容電抗器數據，經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟306 讀取PSASP項目路徑下generat. dbf, sb. dbf和lib. dbf,獲取發(fā)電機數據， 經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟307 讀取PSASP項目路徑下acline. dbf,獲取交流線數據，經處理后寫入PSS/E 潮流計算輸入數據文件；步驟308 讀取PSASP項目路徑下tranS_2W. dbf和bus. dbf,獲取兩繞組變壓器數據， 經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟309 讀取PSASP項目路徑下tranS_3W. dbf和bus. dbf,獲取三繞組變壓器數據， 經處理后寫入PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟310 在PSS/E潮流計算輸入數據文件添加以0開頭的11個空行，保存PSS/E潮流計算輸入數據文件；步驟311 判斷是否進行動態(tài)分析輸入數據轉換，若是則創(chuàng)建以dyr為后綴的PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件，否則結束；步驟312 讀取PSASP項目路徑下generat. dbf,獲取generat. count,并令計數器變量 k = 1 ；步驟313 根據generat [k] [“ gen.model"]，確定該發(fā)電機在PSS/E中對應的模型型號，并根據該模型參數格式和gen_lib. dbf中第generat [k] [“ gen_par// ]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的模型數據；步驟314 根據generat [k] [ “ avr_model “]型調壓器在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat[k] [“ avr_par"]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的調壓器模型數據；步驟315 根據generat [k] [“ gov.model"]型調速器在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat [k] [“ g0V_par"]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的調速器模型數據；步驟316 根據generat [k] [“ pss.model"]型PSS在PSS/E中的自定義格式和該型數據庫中第generat [k] [“ pss_par// ]條記錄在PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件中添加該發(fā)電機的PSS模型數據；步驟317 判斷k是否等于generat. count，若是則保存PSS/E動態(tài)分析輸入數據文件， 否則令k = k+Ι返到步驟313。
4.如權利要求3所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述步驟 303的流程為步驟3031 獲取bus. dbf中記錄數bus. count，初始化母線數據轉換中保存母線數據的數組，以下簡稱母線數據數組，并令計數器變量k = 1，m = 1 ；步驟3032 遍歷trans_3w. dbf，判斷第k條母線記錄對應母線是否為三繞組變壓器中心母線，若是則跳至步驟3036，否則進行下一步；步驟3033 保存該母線相應字段至母線數據數組，按保存順序給定母線編號m，并m = m+1 ；給母線電壓幅值賦初值1，母線電壓相角賦初值0，母線類型設為PQ型；步驟3034 遍歷generat. dbf，判斷該母線是否為發(fā)電機母線，若是則進行下一步，否則跳至步驟3036 ；步驟3035 根據generat. dbf中該發(fā)電機對應記錄，修改該母線電壓和母線類型，并保存至母線數據數組；步驟3036 判斷k是否等于bus. count,若是則進行下一步，否則令k = k+Ι返到步驟 3032 ；步驟3037 根據母線數據數組形成母線編號和母線名對照表； 步驟3038 選擇是否進行母線優(yōu)化編號，若是則進行下一步，否則跳至步驟3040 ； 步驟3039 母線優(yōu)化編號，更新母線編號和母線名對照表； 步驟3040 逐條添加母線數據。
5.如權利要求3所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述步驟 304的流程為步驟3041 獲取load, dbf中記錄數load, count，初始化負荷數據轉換中保存負荷數據的數組，以下簡稱負荷數據數組，并令計數器變量k = 1 ；步驟3042 按圖IB保存第k條記錄對應負荷相應字段至負荷數據數組，遍歷bus. dbf, 尋找load[k] [“ bus.name"]對應的記錄，并將該記錄中的area_n0字段值作為負荷的區(qū)域號；步驟3043 逐條添加母線數據；步驟3044 判斷k是否等于load, count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟3042。
6.如權利要求3所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述步驟 305流程為步驟3051 獲取acline. dbf中記錄數acline. count，初始化并聯電容電抗器數據轉換中保存并聯電容電抗器數據的數組，以下簡稱并聯電容電抗器數據數組，并令計數器變量k =1 ；步驟3052:判斷第k條交流線記錄中aclinel·][“ i_name “]和％1土11辦][“j_ name"]是否相等，若是則進行下一步，否則跳至步驟3057 ；步驟3053 將acline. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至并聯電容電抗器數據數組；步驟30M:判斷aclinel·] [“ i.name"]是否在第k條記錄之前的記錄中出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3057 ； 步驟3055 修改該電容電抗器標識值； 步驟3056 添加該電容電抗器數據；步驟3057 判斷k是否等于acline. count,若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3052。
7.如權利要求3所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述步驟 306的流程為步驟3061 獲取generat. dbf中記錄數generat. count,讀取sb. dbf,獲取系統基準容量，初始化發(fā)電機數據轉換中保存發(fā)電機數據的數組，以下簡稱發(fā)電機數據數組，并令計數器變量k = 1 ；步驟3062:將generat [k] [“ pg"]和generat [k] [“ qg"]結合系統基準容量轉換為有名值后同generat. dbf中第k條記錄的其它有用字段值保存至相應發(fā)電機數組；步驟3063 判斷generat [k] [“ gen.model"]是否為0，若是則跳至3065，否則進行下一步；步驟3064 根據gen. lib中與generat[k] [“ gen_par// ]相對應的記錄修改保存該發(fā)電機的次暫態(tài)電抗的發(fā)電機數組； 步驟3065 添加該發(fā)電機數據；步驟3066 判斷k是否等于generat. count,若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3062。
8.如權利要求3所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述步驟 307的流程為步驟3071 獲取acline. dbf中記錄數acline. count，初始化交流線數據轉換中保存交流線數據的數組，以下簡稱交流線數據數組，并令計數器變量k = 1 ；步驟3072:判斷第k條交流線記錄中aclinel·][“ i_name “]和％1土11辦][“j_ name"]是否相等，若是則跳至步驟3057，否則進行下一步；步驟3073 將acline. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至交流線數據數組； 步驟 3074 判斷 acline [k] [” i_name"]和 acline [k] [” j_name"]是否在第 k 條記錄之前的記錄中出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3076 ； 步驟3075 修改該交流線標識值；步驟3076 添加該三繞組變壓器數據；步驟3077 判斷k是否等于acline. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3072。
9.如權利要求3所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述步驟 308的流程為步驟3081 獲取tranS_2W. dbf中記錄數tranS_2W. count,初始化兩繞組變壓器數據轉換中保存雙繞組變壓器數據的數組，以下簡稱雙繞組變壓器數據數組，并令計數器變量k =1 ；步驟3082 將trans_2w. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至雙繞組變壓器數據數組；步驟 3083 判斷 trans_2wD0 [“ i_name"]和 trans_2wR] [“ j_name"]是否在第 k條記錄之前的記錄中同時出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3085 ； 步驟3084 修改該變壓器標識值； 步驟3085 添加該兩繞組變壓器數據；步驟3086 判斷k是否等于tranS_2W. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3082。
10.如權利要求3所述的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，其特征在于所述步驟 309的流程步驟3091 獲取tranS_3W. dbf中記錄數tranS_3W. count，初始化三繞組變壓器數據轉換中保存三繞組變壓器數據的數組，以下簡稱三繞組變壓器數據數組，并令計數器變量k =1 ；步驟3092 將trans_3w. dbf中第k條記錄的有用字段值保存至三繞組變壓器數據數組；步驟 3093 判斷 trans_3w[k] [ “ name_l “ ]、trans_3w[k] [ “ name_2 “]和 trans_3w[k] [“ name_3"]是否在第k條記錄之前的記錄中同時出現過，若是則進行下一步，否則跳至步驟3095 ；步驟3094 修改該三繞組變壓器標識值； 步驟3095 添加該三繞組變壓器數據；步驟3096 判斷k是否等于tranS_3W. count，若是則結束，否則令k = k+Ι返到步驟 3092。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PSASP程序格式的輸入數據文件轉換為PSS/E程序格式的電力系統仿真軟件輸入數據轉換方法，以解決電力系統的PSS/E軟件仿真研究的建模難、建模工作量大等問題。它將PSASP程序格式的母線數據、負荷數據、并聯電容電抗器數據、發(fā)電機數據、交流線數據、兩繞組變壓器數據和三繞組變壓器數據，經數據類型轉換后，按照母線編號順序寫入到PSS/E程序格式的潮流計算輸入數據源文件，以及將PSASP程序格式的發(fā)電機及其調節(jié)器數據，經數據類型轉換后，按照PSS/E自定義模型的格式寫入到PSS/E程序格式的動態(tài)分析輸入數據文件。它不僅使我國電力系統的PSS/E軟件仿真建模成為了可能，還為大電網的PSS/E仿真建模基礎數據的準備提供了一種快捷的途徑，節(jié)省了大量的數據輸入工作。
文檔編號G06F17/30GK102521343SQ201110409110
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者于大洋, 于強強, 任敬國, 周利梅, 孫東磊, 郭啟偉, 雷宇, 黃海麗 申請人:山東大學