实现atp电力系统仿真计算模型自动生成运行的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统仿真计算的技术领域，尤其涉及一种实现ATP电力系统仿真计算模型自动生成与运行的系统。
【背景技术】
[0002]仿真计算是进行电力系统规划设计、运行调度和事故分析的必需技术手段，准确合理的仿真计算模型是进行有效仿真计算的前提和基础。ATP软件是一个用于各种电力系统设计及校核的快速、精确和易于使用的电力系统模拟器，可广泛应用于电磁暂态过程，架空线路防雷设计，高压/超高压输电系统运行与控制等方面的研究，是目前暂态仿真领域通用的分析工具。
[0003]但是，随着电网规模的不断扩大，系统元件数量的不断增加，仿真计算需解决问题难度的不断加大，都增加了仿真计算模型编制的复杂程度，也对模型编制人员的专业技术水平提出了更高的要求。目前绝大部分仿真计算模型仍是由运行人员手工编制，由于网络规模大，元件数量多，导致模型编制工作量大，重复工作多，出错几率高且不易查找。同时手工编制属于离线编制方式，不能反映实时的网络运行状态，所得模型时效性差、可信度不高。电力系统仿真计算结果的分析等工作依靠电力部门运行人员完成是非常困难且不现实的。因此，目前仿真计算模型的手工编制方式已不能适应这种新的形势，甚至模型编制任务无法完成。为解决上述问题，目前虽有根据网络拓扑和元件参数来自动完成仿真计算模型编制的方法，但由于仿真计算过程中使用的算法为自主开发，功能极其有限，且其可信度明显低于ATP此类广为应用的仿真计算软件；或在生成仿真计算模型时，仍需要编制人员人工收集必需的数据，并转换为特定的格式，同样存在工作量大和出错几率高的问题。
[0004]因此，若能直接从电力系统各种原始数据出发，自动生成仿真计算软件能调用的仿真计算模型并根据需要自动循环运行，可极大简化模型编制过程，降低模型编制难度，提高模型准确性，还可使工作人员专注于后续分析过程，提高仿真计算的效率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实现ATP电力系统仿真计算模型自动生成与运行的系统，根据电力系统各种原始数据，自动生成相应ATP仿真计算模型，并根据需要自动循环运行，从而简化仿真计算中的模型编制过程，减小模型编制的难度，提高仿真计算的效率。
[0006]本发明技术方案提供一种实现ATP电力系统仿真计算模型自动生成运行的系统，包括数据格式处理模块11、仿真计算模型主文件生成模块12、数据卡生成模块13、仿真计算模型程序生成模块14、仿真计算模型程序自动执行模块15、仿真计算结果判断模块16、仿真计算模型参数调整模块17和仿真计算结果输出模块18 ;
所述数据格式处理模块11，用于将电力系统的原始数据，转换成ATP仿真计算模型主文件所需要的格式； 仿真计算模型主文件生成模块12，用于根据数据格式处理模块11的转换结果生成ATP仿真计算模型主文件，包括在主文件中加入各个仿真计算模型中所涉及到元件的文本；
数据卡生成模块13，用于根据仿真计算模型主文件生成模块12所得ATP仿真计算模型主文件和架空线路仿真计算模型文件生成相应的数据卡，架空线路仿真计算模型文件包括架空线路的参数；
仿真计算模型程序生成模块14，用于将数据卡生成模块13所得各种数据卡进行连接，生成能够执行的ATP仿真计算模型程序；
仿真计算模型程序自动执行模块15，用于自动运行仿真计算模型程序生成模块14生成的ATP仿真计算模型程序，得到仿真结果文件；
仿真计算结果判断模块16，用于从仿真计算模型程序自动执行模块15所得仿真结果文件中读取仿真计算结果；
仿真计算模型参数调整模块17，用于根据仿真计算结果判断模块16读取的仿真计算结果对仿真模型参数进行调整，包括判断仿真计算结果是否满足预先设定的要求，如果满足要求，则将命令仿真计算结果输出模块18输出显示当前的仿真计算结果，否则根据仿真计算结果与目标值的差异情况，对仿真模型参数进行调整，将新的参数送至仿真计算模型主文件生成模块12，命令仿真计算模型主文件生成模块12重新生成ATP仿真计算模型主文件；
仿真计算结果输出模块18，用于输出显示满足要求的仿真计算结果。
[0007]而且，数据格式处理模块11对电力系统的原始数据进行转换的实现方式为，按照ATP对模型文件格式的要求，进行数据格式处理，转成所要求长度的字符；实现方式为，当数据长度过长时，转为科学计数法的形式，并转成字符串的形式保存，当数据长度不够时，在前面补空格，并转成字符串的形式保存。
[0008]本发明一方面能自动生成ATP仿真计算模型，极大简化仿真计算模型编制过程，降低模型编制难度，减少人工成本，提高模型编制效率，提高模型准确度；另一方面能自动按照要求调整模型参数并自动重复生成ATP仿真计算模型并运行，自动根据仿真结果调整模型参数，极大简化了利用仿真计算求解指标参数的过程，提高了利用ATP进行电力系统仿真计算的自动化水平。本发明技术方案适用于多种需要进行电力系统仿真计算的应用场合，如架空线路雷电初始击穿电流幅值的确定，高压直流输电滤波器滤波效果的分析等，尤其在电力系统复杂、仿真模型规模较大时更能体现本发明方案的优越性。
【附图说明】
[0009]图1是本发明实施例的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]为了使本发明实施例的目的、技术方案、优点更加清晰，下面将结合本发明实施例和附图来介绍本发明的技术方案。
[0011]本发明根据编制ATP仿真计算模型所需要的原始数据，根据ATP仿真计算模型文件的格式，自动编写生成ATP仿真计算主模型文件，自动生成可供ATP仿真计算主模型文件调用的架空线路的仿真计算模型文件。根据ATP仿真计算主模型文件和架空线路的仿真计算模型文件，自动编写生成相应的数据卡文件，将各种数据卡进行连接，自动生成可执行的ATP仿真计算模型程序。自动运行可执行的ATP仿真计算模型程序，并读取仿真结果，根据仿真结果判断是否满足仿真要求，如果满足要求则结束，输出仿真结果。如果不满足要求，则按照预先设定的模型参数调整算法调整模型参数，重新自动生成ATP仿真计算模型程序并自动执行，直至仿真结果满足仿真要求。
[0012]如图1所示，本发明的一种实现ATP电力系统仿真计算模型自动生成与运行的系统，包括数据格式处理模块11、仿真计算模型主文件生成模块12、数据卡生成模块13、仿真计算模型程序生成模块14、仿真计算模型程序自动执行模块15、仿真计算结果判断模块
16、仿真计算模型参数调整模块17、仿真计算结果输出模块18。其中数据格式处理模块11与仿真计算模型主文件生成模块12连接；仿真计算模型主文件生成模块12与数据卡生成模块13连接；数据卡生成模块13与仿真计算模型程序生成模块14连接；仿真计算模型程序生成模块14与仿真计算模型程序自动执行模块15连接；仿真计算模型程序自动执行模块15与仿真计算结果判断模块16连接；仿真计算结果判断模块16与仿真计算模型参数调整模块17连接；仿真计算模型参数调整模块17与仿真计算模型主文件生成模块12和仿真计算结果输出模块18连接。
[0013]数据格式处理模块11用于将电力系统的原始数据(包括电源参数，接地参数，杆塔参数，雷电流参数，架空线路参数等，这些数据存储在数据库中，对不同类型的仿真，需要的参数不一样，比如在雷击故障的仿真中需要雷击数据，但是在非雷击故障的仿真中，则并没有雷电参数)，转换成ATP仿真计算模型主文件所需要的格式，由于ATP对模型文件格式的要求十分严格，不同类型元件数据占用的字符长度不同，且对字符的排列要求十分严格，因此需要进行数据格式处理，转成一定长度的字符。当数据长度过长时，需要转为科学计数法的形式，并转成字符串的形式保存。当数据长度不够时，需要在前面补空格，并转成字符串的形式。比如电力元件的参数的长度大多为六个字符，因此需要把EXCEL表格中的参数读取，并转化成六个字符的长度，如果EXCEL表格中的数据不够六位，则需要在前面补充空格，如果超过六位则需要转化成科学计数法的形式，然后在生成ATP代码时，直接输出六位的字符形式的数据即可。例如:在ATP中，电源数据的长度一般为10，如果原始数据为‘123456789’，该数据长度为9，没有超过10位，则经过数据处理模块11后，输出的为‘123456789 ’，在原始数据前面添加了一个空格。如果原始数据为‘111122223333’，该数据长度为12位，超过了 12位，因此处理后输出的结果为‘1.11122E12’，即把输出转化为指数形式输出。
[0014]仿真计算模型主文件生成模块12用于根据数据格式处理模块11的转换结果生成ATP仿真计算模型主文件。具体实施时，可通过在主文件中编入各个仿真计算模型中所涉及到元件的文本实现。
[0015]数据卡生成模块13用于生成各个数据卡，比如对电源元件，读取经过数据格式处理模块11处理后数据，然后编写电源数据卡。主要的数据卡包括:起始数据卡、TACS数据卡、MODEL数据卡、支路数据卡、开关数据卡、电源数据卡、输出数据卡和空白数据卡。TACS的英文名称是Transient Analysis of Control Systems，用于对控制系统的瞬时分析；MODEL是自定义的模型，方便根据用户的实际需要编写特定功能的自定义元件。这些数据卡的编写方法可根据A