一种基于公式驱动的PSD-BPA卡片参数校核方法与流程

本发明属于电力系统及其自动化
技术领域：
，更准确地说是涉及到基于psd-bpa的电网模型参数校核问题，能够实现基于人工自定义公式的psd-bpa卡片参数校核。
背景技术：
：psd-bpa计算程序(以下简称bpa)是由中国电力科学研究院在引进美国bpa程序基础上消化、吸收和改进的电力系统分析工具，目前已经广泛应用于电力规划设计、电网公司调度运行仿真分析以及各大高校的研究分析工作中，是国内应用十分广泛的电力系统仿真分析工具。bpa计算文件采用卡片形式的文本文件管理，包括控制语句和网络数据卡片。其中控制语句用来指定工程名称、结果输出等信息，与电网参数无关；另外一部分网络数据由卡片组成，是bpa计算的网络模型数据，其数据的准确性直接关系到仿真分析结果的可靠性，因此bpa对网络卡片数据的准确性要求非常高。然后，由于bpa计算数据采用文本卡片形式进行管理，人工逐个卡片校核的方式效率低下，而且准确性难以保证，无法满足实际使用需求，缺乏对计算数据的合理性自动快速校核的方法。技术实现要素：本发明的目的是针对上述
背景技术：
中的不足之处，提出一种采用自定义公式对bpa模型卡片基本参数进行校核的方法，可以根据该方法编写成相应的程序模块单独运行，也可以嵌入到其他系统中作为bpa卡片修改在线校核工具，提升bpa网络卡片参数校核效率，提高bpa数据的准确性和可靠性。本发明的技术方案：一种基于公式驱动的psd-bpa卡片参数校核方法，分为设置bpa卡片的id、建立校核提示信息级别库、建立卡片参数校核公式库、将公式应用于bpa文件或电网设备bpa模型卡片参数校核四部分，具体步骤如下：(1)设置bpa卡片idbpa卡片id用来区分某个类型的各bpa卡片，根据各bpa卡片的bpapfcard.csv和bpaswcard.csv两个配置文件指定卡片格式，对bpa卡片进行编号，作为该类型各bpa卡片的唯一id，用于后续校核公式的编制；(2)建立校核提示信息级别库校核提示信息级别库包括提示信息的级别、不同级别的提示信息图标以及后续允许的操作，供应用公式进行校核时使用；步骤如下：(2.1)建立校核告警类别：“提示”、“警告”、“严重错误”，类别告警严重程度依次递增，并且严重错误要求用户必须先修正后才允许继续后续操作；(2.2)规定不同类别校核告警继续操作的权限：对于提示仅有继续操作权限，对于告警则由用户选择继续操作或返回修改，对于严重错误仅允许重新修改后才能继续操作；(3)建立卡片参数校核公式库卡片参数校核公式库是维护参数具体校核卡片参数是否合理的公式，包括公式、公式对应的提示信息级别以及具体提示内容；该公式得到的结果为布尔型，如果是true，则表示满足该公式要求，如果是false，则表示不满足要求，需要根据公式的提示信息级别决定下一步操作；步骤如下：(3.1)以“card(id)”作为卡片函数，其中card()为卡片函数，类似于面向对象中的构造函数，id为某种卡片的id；以“card(id).val(index)”为获取某种卡片某个位置参数数值的函数，其中val()为获取卡片数值的函数，index为根据卡片的配置文件bpapfcard.csvh和bpaswcard.csv确定的某个网络数据卡片的某位数值所在的位置，从0开始编号，对于bq卡，假设其id为n，根据潮流卡片配置文件bpapfcard.csv中bq卡的格式，其最大有功出力所在的顺序为从0开始的第m位，则获取bq卡最大有功出力的函数为card(n).val(m)；(3.2)根据步骤(3.1)要求，添加校验公式；对于bq卡，要求其实际安排有功出力值小于等于最大有功出力值，bq卡实际安排有功出力在第m+1位，则该校验公式写为：card(n).val(m+1)&lt;＝card(n).val(m)；(3.3)根据步骤(2.1)和(2.2)提示信息级别库设置该校验公式的提示信息级别以及具体提示内容；(3.4)重复步骤(3.2)、(3.3)，建立公式集，假设最后建立的公式集里面的公式数量为n；(4)将公式应用于bpa文件或电网设备bpa模型卡片参数校核根据已建立好的校验公式，查找各个校验公式关联的卡片或设备，查找校验公式中关联的卡片参数并替换校验公式表达式中的值，然后评估待评估的校验公式的卡片或设备是否都满足要求；如果满足所有校验公式要求，则本次评估结束；否则，根据各校验公式提示级别提示相关信息；(4.1)如果是对bpa文件进行校核，则首先对bpa计算文件进行分析，按照bpa文件中电网设备连接关系，解析为节点、支路、分区和区域，添加到设备集中，假设设备集中设备数量为m，并将卡片作为设备属性；如果是嵌入其他系统中对设备卡片参数进行校核，则直接进入下一步校核环节；(4.2)采用双层循环遍历参数合理性，外层为解析得到的设备层，并假设当前正在校验的设备编号为i，里层为自定义的公式层，并假设当前在校验的公式编号为j；在双层循环体内，为使用某个公式对某个设备的卡片参数进行校核，如果该设备包含该公式关联的所有卡片，则采用该公式进行校核，否则认为此公式与此设备无关，满足要求；(4.3)在进行参数校核时，通过bpa卡片格式，获取公式所需的卡片关联参数的所有信息，如card(n).val(m)对应的为id为n的卡片从0开始的第m个位置的数值，根据该卡片格式，获取该字段起始到截止位置的字节信息，根据该字段格式，将此字段解析为数值；将公式中所有bp卡片关联的参数替换成卡片具体数值后，评估是否满足公式要求；(4.4)如果不满足公式要求，则将此公式校核信息添加到校核异常集，然后令j＝j+1，开始校核下一个公式；否则，直接令j＝j+1，并开始校核下一个公式；(4.5)如果当前设备i已经经过所有n个公式的校核，则令i＝i+1，并开始校核下一个设备；(4.6)所有设备相应的所有公式均校核完成后，如果是对bpa计算文件中的卡片进行校核，则按照严重级别从高到低输出信息；如果是嵌入其他系统中对设备卡片参数校核，则对校核异常集信息按照严重级别从高到低排序，然后选择严重级别最高的第一个异常信息，提示给用户，如果该异常信息对应的校核提示信息库中不允许下一步操作，则提示用户必须进行修改，否则不能进行后续操作，否则，提示用户选择继续操作或返回修改。本发明的有益效果：发明是采用公式驱动的bpa卡片参数校核方法，主要有以下3点优势：1.本方法将原本由人工进行参数校核的繁琐工作修改为采用计算机程序进行校核，极大的提高了bpa运行方式文件中卡片参数校核的工作效率；2.本发明可以根据实际使用需求自定义卡片校核的具体公式，方便参数校核范围的灵活扩展；3.本发明可以根据不同公式提示信息级别，提示卡片参数问题的严重性，也可以嵌入其他程序后基于信息提示级别决定是否允许后续操作。附图说明图1是应用公式对bpa文件卡片参数校核的流程图。图2是嵌入其他程序中对设备卡片参数进行校核的流程图。具体实施方式本发明提供一种采用公式驱动的bpa卡片参数校核方法，下面结合附图本发明做进一步的描述，具体步骤如下：(1)设置bpa卡片idbpa卡片id用来区分某个类型的各bpa卡片，根据各bpa卡片的bpapfcard.csv和bpaswcard.csv两个配置文件指定卡片格式，对bpa卡片进行编号，作为该类型各bpa卡片的唯一id，用于后续校核公式的编制；(2)建立校核提示信息级别库校核提示信息级别库包括提示信息的级别、不同级别的提示信息图标以及后续允许的操作，供应用公式进行校核时使用；步骤如下：(2.1)建立校核告警类别：“提示”、“警告”、“严重错误”，类别告警严重程度依次递增，并且严重错误要求用户必须先修正后才允许继续后续操作；(2.2)规定不同类别校核告警继续操作的权限：对于提示仅有继续操作权限，对于告警则由用户选择继续操作或返回修改，对于严重错误仅允许重新修改后才能继续操作；(3)建立卡片参数校核公式库卡片参数校核公式库是维护参数具体校核卡片参数是否合理的公式，包括公式、公式对应的提示信息级别以及具体提示内容；该公式得到的结果为布尔型，如果是true，则表示满足该公式要求，如果是false，则表示不满足要求，需要根据公式的提示信息级别决定下一步操作；步骤如下：(3.1)以“card(id)”作为卡片函数，其中card()为卡片函数，类似于面向对象中的构造函数，id为某种卡片的id；以“card(id).val(index)”为获取某种卡片某个位置参数数值的函数，其中val()为获取卡片数值的函数，index为根据卡片的配置文件bpapfcard.csvh和bpaswcard.csv确定的某个网络数据卡片的某位数值所在的位置，从0开始编号，对于bq卡，假设其id为n，根据潮流卡片配置文件bpapfcard.csv中bq卡的格式，其最大有功出力所在的顺序为从0开始的第m位，则获取bq卡最大有功出力的函数为card(n).val(m)；(3.2)根据步骤(3.1)要求，添加校验公式；对于bq卡，要求其实际安排有功出力值小于等于最大有功出力值，bq卡实际安排有功出力在第m+1位，则该校验公式写为：card(n).val(m+1)&lt;＝card(n).val(m)；(3.3)根据步骤(2.1)和(2.2)提示信息级别库设置该校验公式的提示信息级别以及具体提示内容；(3.4)重复步骤(3.2)、(3.3)，建立公式集，假设最后建立的公式集里面的公式数量为n；(4)将公式应用于bpa文件或电网设备bpa模型卡片参数校核根据已建立好的校验公式，查找各个校验公式关联的卡片或设备，查找校验公式中关联的卡片参数并替换校验公式表达式中的值，然后评估待评估的校验公式的卡片或设备是否都满足要求；如果满足所有校验公式要求，则本次评估结束；否则，根据各校验公式提示级别提示相关信息；(4.1)如果是对bpa文件进行校核，则首先对bpa计算文件进行分析，按照bpa文件中电网设备连接关系，解析为节点、支路、分区和区域，添加到设备集中，假设设备集中设备数量为m，并将卡片作为设备属性；如果是嵌入其他系统中对设备卡片参数进行校核，则直接进入下一步校核环节；(4.2)采用双层循环遍历参数合理性，外层为解析得到的设备层，并假设当前正在校验的设备编号为i，里层为自定义的公式层，并假设当前在校验的公式编号为j；在双层循环体内，为使用某个公式对某个设备的卡片参数进行校核，如果该设备包含该公式关联的所有卡片，则采用该公式进行校核，否则认为此公式与此设备无关，满足要求；(4.3)在进行参数校核时，通过bpa卡片格式，获取公式所需的卡片关联参数的所有信息，如card(n).val(m)对应的为id为n的卡片从0开始的第m个位置的数值，根据该卡片格式，获取该字段起始到截止位置的字节信息，根据该字段格式，将此字段解析为数值；将公式中所有bp卡片关联的参数替换成卡片具体数值后，评估是否满足公式要求；(4.4)如果不满足公式要求，则将此公式校核信息添加到校核异常集，然后令j＝j+1，开始校核下一个公式；否则，直接令j＝j+1，并开始校核下一个公式；(4.5)如果当前设备i已经经过所有n个公式的校核，则令i＝i+1，并开始校核下一个设备；(4.6)所有设备相应的所有公式均校核完成后，如果是对bpa计算文件中的卡片进行校核，则按照严重级别从高到低输出信息；如果是嵌入其他系统中对设备卡片参数校核，则对校核异常集信息按照严重级别从高到低排序，然后选择严重级别最高的第一个异常信息，提示给用户，如果该异常信息对应的校核提示信息库中不允许下一步操作，则提示用户必须进行修改，否则不能进行后续操作，否则，提示用户选择继续操作或返回修改。实施例1.对bpa卡片进行编号，如潮流计算中的bq卡编号为3，稳定计算中发电模型的mf卡和m卡编号分别为1201和1202，水轮机模型相关的gh卡编号为1301，这些卡片的各位置属性及顺序如下表所示：bq卡(id＝3)各位置属性及顺序顺序起始字节终止字节数据类型属性描述002a2cardtype123a1修改码236a3所有者3614a8busname41418f4.0busbase(kv)51820a2zone，分区名62025f5.0恒定有功负荷(mw)72530f5.0恒定无功负荷(mvar)，+表示感性83034f4.0并联导纳有功负荷(mw)93438f4.0并联导纳无功负荷(mvar)，+表容性103842f4.0最大有功出力pmax(mw)114247f5.0实际有功出力pgen(mw)124752f5.0无功出力最大值(mvar)，+表容性135257f5.0无功出力最小值(mvar)，+表容性145761f4.3安排的电压值或vmax(标么值)156165f4.3安排的vmin(标么值)gh卡(id＝1301)各位置属性及顺序顺序起始字节终止字节数据类型属性描述002a2cardtype,卡的标记1311a8busname,母线名21115f4.0busbase(kv),基准电压31516a1id,电机识别码41622f6.1pmax,最大原动机输出功率(mw)52227f5.3r,调差系数(典型值0.03～0.06)62732f5.3tg,调速器响应时间(典型值为0.2-0.4秒)73237f5.3tp,引导阀门时间常数(典型值为0.03～0.05秒)83742f5.3td,软反馈时间常数(典型值为2.5～25.0秒)94247f5.3tw/2,水锤效应时间常数(典型值为(0.25～2.5秒)104752f5.3velclose,最大水门关闭速度(典型值为0.1～0.2秒)115257f5.3velopen,最大水门开启速度(典型值为0.1～0.2秒)125762f5.3dd,软反馈环节系数(典型值为0.2～0.6)136268f6.5ε,死区，为相对于系统频率的标么值mf卡(id＝1201)各位置属性及顺序顺序起始字节终止字节数据类型属性描述002a2cardtype,卡的标记1311a8busname电机母线名21115f4.0busbaes电机母线电压(kv)31516a1电机识别码41622f6.0发电机动能(mw*秒)52225f3.0发电机初始有功功率占母线潮流功率比例62528f3.0发电机初始无功功率占母线潮流功率比例72832f4.0电机标么参数的基准容量83236f4.4ra，定子电阻(标么值)93641f5.4xd',直轴暂态电抗xdp(标么值)104146f5.4xq',交流暂态电抗xqp(标么值)114651f5.4xd,直轴不饱和同步电抗xd(标么值)125156f5.4xq,交轴不饱和同步电抗xq(标么值)135660f4.2tdo',直轴暂态开路时间常数tdop(秒)146063f3.2tqo',交轴暂态开路时间常数tqop(秒)156368f5.4xl,定子漏抗(标么值)166873f5.4sg1.0,额定电压时电机饱和系数177377f4.3sg1.2,1.2倍额定电压时电机饱和系数187780f3.2d,电机阻尼转距系数百分数m卡(id＝1202)各位置属性及顺序顺序起始字节终止字节数据类型属性描述001a1cardtype,卡的标记113a2blank2311a8busname电机母线名31115f4.0busbase电机母线电压(kv)41516a1id,电机识别码51621f5.1电机额定容量62225f3.2pf,电机功率因数73032a2发电机类型代码83336a3omner,所有者93742f5.4xd”,直轴暂态电抗xdpp(标么值)104247f5.4xq”,交轴暂态电抗xqpp(标么值)114751f4.4td0”,直轴次暂态时间常数td0pp(秒)125155f4.4tq0”,交轴次暂态时间常数tq0pp(秒)2.建立提示信息级别库，假设提示信息类型有3种：提醒、警告、严重错误，这三个级别告警严重程度依次递增，并且严重错误要求用户必须先修正后才允许继续后续操作。3.建立校核公式：1)比如要求bq卡中的实际有功出力不能大于有功出力最大值，则可以建立如下公式(1)：a)公式表达式：card(3).val(11)&lt;＝card(3).val(10)；b)信息提示类型：严重错误；c)提示内容：实际有功出力不能大于有功出力最大值。2)比如要求水轮机gh卡中r调差系数在0.03～0.06之间，则可以建立如下公式(2)：a)公式表达式：card(1301).val(5)>0.03&&card(1301).val(5)<＝0.06；b)信息提示类型：警告；c)提示内容：水轮机调速器【gh卡】中【r调差系数】不在典型值0.03～0.06之间。3)比如由mf和m卡组成的发电机模型要求，对于凸极机(t'qo＝0)，要求xq＝x'q&gt;x"q，对于隐极机，要求xq&gt;x'q&gt;x"q，则可以建立如下公式(3)：a)公式表达式：(card(1201).val(14)＝＝0&&(card(1201).val(12)＝＝card(1201).val(10)&&card(1201).val(10)>card(1202).val(10)))||(card(1201).val(14)>0&&(card(1201).val(12)>card(1201).val(10)&&card(1201).val(10)>card(1202).val(10)))；b)信息提示类型：提醒；c)提示内容：发电机电抗参数不满足要求。4.应用公式进行校核。a)如对某个方式对应的潮流计算文件以及稳定计算文件中的参数进行校验，首先按照bpa文件决定的电网设备连接关系，解析为节点、支路、分区、区域等设备信息，根据节点名和节点电压可以确定节点卡片，根据节点名、节点电压、发电机识别码可以确定发电机相关的卡片可能包含一组卡片。采用上述3个公式对所有设备卡片进行校核，如果存在节点或发电机不满足上述公式(1)、(2)、(3)则将相应的信息提示级别、告警信息以及具体卡片输出给用户进行提示，详细流程见图1。如果是集成在某个软件中对添加设备参数卡片或修改设备参数卡片进行校核，则根据上述公式3个公式进行校核，若不满足公式(1)，即严重错误警告，则弹出对话框提示用户必须修正相关问题，否则不允许进行下一步操作，详细流程见图2。当前第1页12