一种数据接口的控制方法、装置和数据接口与流程

本发明涉及电力设备仿真计算技术领域，尤其涉及一种数据接口的控制方法、装置和数据接口。

背景技术：

20世纪以来，电力系统的大发展使动力资源得到更充分的开发，工业布局也更为合理，使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面，也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。电力系统在建成和投入应用之前，需要进行电力设备的仿真分析，利用数据库技术、数据采集与监视控制技术等实现电力系统的评估。近年来，随着科学技术的不断发展和更新，电力系统的功能也在日益完善，这也导致电力系统的结构变得越来越复杂。随着电力系统的电压等级的提高，使得对电力系统内电力设备的性能要求也随之提高，因此，对电力设备的仿真分析技术在不断的探索和扩展之中，人们对电力设备的不同仿真领域和不同仿真软件的要求也越来越高。

在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：在电力设备仿真分析技术中，经常涉及多个不同的物理场和不同的仿真软件之间的数据传递和数据交换，待仿真分析的不同物理场所使用的仿真软件各不相同，并且同一个物理场所使用的仿真软件也是不同的。而当前电力设备仿真分析过程中，不同仿真软件在获取电力设备的参数信息时，没有形成一体化集成的数据接口来控制并实现不同物理场和仿真软件之间的数据传输。这将导致在电力设备仿真分析计算过程中，不同文件数据之间交换反复复杂、速度慢、效率低、误差较大等问题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种数据接口的控制方法、装置和数据接口，能有效满足电力设备仿真分析过程中不同物理场和不同仿真软件之间的数据传递和数据解析，提高了数据传递效率，同时降低了数据传递的误差。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种数据接口的控制方法，适用于电力设备模型的仿真分析，包括：

判断待仿真分析的电力设备模型的物理场类型；

根据所述物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息；其中，所述数据类型包括几何类型、材料类型、网格类型、求解类型、工况类型和后处理类型；

将每一所述数据类型的仿真参数信息传递至相应的仿真分析软件，以实现所述电力设备模型的仿真分析。

作为上述方案的改进，所述根据所述物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息，具体包括：

控制几何获取模块获取所述电力设备模型的几何类型的仿真参数信息；其中所述几何类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的几何结构、尺寸的装配信息；

控制材料获取模块获取所述电力设备模型的材料类型的仿真参数信息；其中，所述材料类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的材料名称、属性和参数的信息；

控制网格获取模块获取所述电力设备模型的网格类型的仿真参数信息；其中，所述网格类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的网格划分方法和规则；

控制求解获取模块获取所述电力设备模型的求解类型的仿真参数信息；其中，所述求解类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中所适用的求解器设置；

控制工况获取模块获取所述电力设备模型的工况类型的仿真参数信息；其中，所述工况类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的工况信息；

控制后处理获取模块获取所述电力设备模型的后处理类型的仿真参数信息；其中，所述后处理类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中计算结果的数据类型和数据处理方法。

作为上述方案的改进，当所述电力设备模型为变压器模型时，所述物理场类型包括：端部电场、绝缘件沿面电场、升压座电场、出线装置电场、漏磁及涡流损耗。

作为上述方案的改进，当所述电力设备模型为gis模型时，所述物理场类型包括：电场、热场、电热耦合场、绝缘故障物理场。

作为上述方案的改进，当所述电力设备模型为套管模型时，所述物理场类型包括：油纸绝缘电容式套管电场、换流变阀侧干式电容式套管电热耦合场。

作为上述方案的改进，当所述电力设备模型为电抗器模型时，所述物理场类型包括：交流干式电抗器的多场耦合、直流干式电抗器的多场耦合；其中，所述多场耦合包括电、磁、温度场多场耦合；

本发明实施例还提供了一种数据接口，包括判断模块、数据获取模块和数据传递模块；其中，

所述判断模块，用于判断待仿真分析的电力设备模型的物理场类型；

所述数据获取模块，用于根据所述物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息；其中，所述数据类型包括几何类型、材料类型、网格类型、求解类型、工况类型和后处理类型；

所述几何获取模块，被配置为获取所述电力设备模型的几何类型的仿真参数信息；其中所述几何类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的几何结构、尺寸的装配信息；

所述材料获取模块，被配置为获取所述电力设备模型的材料类型的仿真参数信息；其中，所述材料类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的材料名称、属性和参数的信息；

所述网格获取模块，被配置为获取所述电力设备模型的网格类型的仿真参数信息；其中，所述网格类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的网格划分方法和规则；

所述求解获取模块，被配置为获取所述电力设备模型的求解类型的仿真参数信息；其中，所述求解类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中所适用的求解器设置；

所述工况获取模块，被配置为获取所述电力设备模型的工况类型的仿真参数信息；其中，所述工况类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的工况信息；

所述后处理获取模块，被配置为获取所述电力设备模型的后处理类型的仿真参数信息；其中，所述后处理类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中计算结果的数据类型和数据处理方法。

本发明实施例还提供了一种数据接口的控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的数据接口的控制方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的数据接口的控制方法。

与现有技术相比，本发明公开的一种数据接口的控制方法、装置和数据接口，其通过判断待仿真分析的物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息，以传递至对应的仿真软件以实现电力设备模型的仿真计算。能有效满足电力设备仿真分析过程中不同物理场和不同仿真软件之间的数据传递和数据解析，提高了数据传递效率，同时降低了数据传递的误差。

附图说明

图1是本发明实施例中一种数据接口的控制方法的步骤流程示意图；

图2是本发明实施例中一种数据接口的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种数据接口的数据获取模块的结构示意图；

图4是本发明实施例中一种数据接口的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例中一种数据接口的控制方法的步骤流程示意图。本发明实施例一提供了一种数据接口的控制方法，通过步骤s11至s13执行：

s11、判断待仿真分析的电力设备模型的物理场类型。

在进行电力设备的仿真分析时，需要预先建立待仿真分析的电力设备的电力设备模型，根据接收到的待仿真分析的电力设备的分析任务，判断所述电力设备模型的待仿真分析的物理场类型。本发明实施例提供的所述数据接口的控制方法，适用的电力设备包括变压器、gis、套管和电抗器四大类电气设备。

s12、根据所述物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息；其中，所述数据类型包括几何类型、材料类型、网格类型、求解类型、工况类型和后处理类型。

所述数据接口预先配置有对应多种不同数据类型的多个数据获取模块，并能根据所述电力设备模型的物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息，完整存储适用于所述电力设备模型的具体仿真分析需求的关键仿真参数信息。

所述步骤s12具体包括：

控制几何获取模块获取所述电力设备模型的几何类型的仿真参数信息；其中所述几何类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的几何结构、尺寸的装配信息；

控制材料获取模块获取所述电力设备模型的材料类型的仿真参数信息；其中，所述材料类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的材料名称、属性和参数的信息；

控制网格获取模块获取所述电力设备模型的网格类型的仿真参数信息；其中，所述网格类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的网格划分方法和规则；

控制求解获取模块获取所述电力设备模型的求解类型的仿真参数信息；其中，所述求解类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中所适用的求解器设置；

控制工况获取模块获取所述电力设备模型的工况类型的仿真参数信息；其中，所述工况类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的工况信息；

控制后处理获取模块获取所述电力设备模型的后处理类型的仿真参数信息；其中，所述后处理类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中计算结果的数据类型和数据处理方法。

s13、将每一所述数据类型的仿真参数信息传递至相应的仿真分析软件，以实现所述电力设备模型的仿真分析。

所述数据接口能根据接收到的不同数据类型的仿真参数信息，集成不同的仿真分析软件，将每一所述数据类型的仿真参数信息传递至对应匹配的仿真分析软件，从而实现不同物理场与不同仿真分析软件之间的数据传递，流畅地完成电力设备的仿真分析过程。

进一步地，所述数据接口适用于不同电力设备的不同物理场类型的仿真分析。每一物理场类型的仿真分析可以是单物理场的仿真分析，也可以是多物理场耦合的仿真分析。

当所述电力设备模型为变压器模型时，所述物理场类型包括：端部电场、绝缘件沿面电场、升压座电场、出线装置电场、漏磁及涡流损耗。当所述电力设备模型为gis模型时，所述物理场类型包括：电场、热场、电热耦合场、绝缘故障物理场。当所述电力设备模型为套管模型时，所述物理场类型包括：油纸绝缘电容式套管电场、换流变阀侧干式电容式套管电热耦合场。当所述电力设备模型为电抗器模型时，所述物理场类型包括：交流干式电抗器的多场耦合、直流干式电抗器的多场耦合；其中，所述多场耦合包括电、磁、温度场多场耦合。

作为举例，当所述待仿真分析的电力设备为套管，其待仿真分析物理场类型为电场时，预先将所套管模型简化为二维模型，并根据对其电场的仿真分析的需求，通过所述数据接口的几何获取模块自动获取所述套管模型的导电管内径、导电管外径、电容屏层数、玻璃筒内径等几何类型的仿真参数信息，通过材料获取模型获取所述套管模型的材料名称，如sf6、结构钢、橡胶等材料，以及各个材料对应的电阻率、介电常数等材料类型的仿真参数信息，通过网格获取模块获取所述套管模型在仿真分析过程中的网格划分方法和全局网格尺寸、部件网格尺寸等网格类型的仿真参数信息，通过工况获取模块获取所套管模型的不同工况信息，如电场的电压工况，包括直流额定电压、工频耐压试验电压、2h直流耐受电压、雷电冲击电压等工况类型的仿真参数信息，通过求解获取模块获取所述套管模型在仿真分过程中求解器的设置信息，如求解器名称，cpu核数等求解类型的仿真参数信息，通过后处理获取模块获取所述套管模型的计算结果的数据类型和数据处理方法，如电场的电压分布数据类型等后处理类型的仿真参数信息。

当所述数据接口根据所述电力设备模型的仿真分析需求，获取上述不同数据类型的仿真参数信息后，自动匹配各仿真参数信息对应的仿真分析软件，并传递至相应的仿真分析软件及求解器，以完成套管电力设备的电场仿真分析。

需要说明的是，在整个电力设备的仿真过程中，所述数据接口的控制方法在执行过程中可以是实时进行的，也即在电力设备的仿真过程中，将根据仿真分析任务实时判断物理场类型，以及更新获取几何类型、材料类型、网格类型、求解类型、工况类型和后处理类型等不同数据类型的仿真参数信息，从而根据仿真需求，匹配并传递至不同的仿真分析软件，以此实现不同或同一物理场到不同仿真分析软件之间的数据传递，以及同一软件在各个仿真阶段接收的不同仿真参数信息的传递等，进而流畅地完成电力设备在单场或多场耦合等不同物理场的仿真分析。

本发明公开的一种数据接口的控制方法，其通过判断待仿真分析的物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息，以传递至对应的仿真软件，实现电力设备模型的仿真计算。能有效满足电力设备仿真分析过程中不同物理场和不同仿真软件之间的数据传递和数据解析，提高了数据传递效率，同时降低了数据传递的误差。

参见图2，是本发明实施例中一种数据接口的结构示意图。本发明实施例提供了一种数据接口20，包括判断模块21、数据获取模块22和数据传递模块23；其中，

所述判断模块21，用于判断待仿真分析的电力设备模型的物理场类型；

所述数据获取模块22，用于根据所述物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息；其中，所述数据类型包括几何类型、材料类型、网格类型、求解类型、工况类型和后处理类型；

所述数据传递模块23，用于将每一所述数据类型的仿真参数信息传递至相应的仿真分析软件，以实现所述电力设备模型的仿真分析。

进一步地，参见图3，是本发明实施例中一种数据接口的数据获取模块的结构示意图。所述数据获取模块22还包括：几何获取模块221、材料获取模块222、网格获取模块223、求解获取模块224、工况获取模块225和后处理获取模块226；其中，

所述几何获取模块221，被配置为获取所述电力设备模型的几何类型的仿真参数信息；其中所述几何类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的几何结构、尺寸的装配信息；

所述材料获取模块222，被配置为获取所述电力设备模型的材料类型的仿真参数信息；其中，所述材料类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型的材料名称、属性和参数的信息；

所述网格获取模块223，被配置为获取所述电力设备模型的网格类型的仿真参数信息；其中，所述网格类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的网格划分方法和规则；

所述求解获取模块224，被配置为获取所述电力设备模型的求解类型的仿真参数信息；其中，所述求解类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中所适用的求解器设置；

所述工况获取模块225，被配置为获取所述电力设备模型的工况类型的仿真参数信息；其中，所述工况类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中的工况信息；

所述后处理获取模块226，被配置为获取所述电力设备模型的后处理类型的仿真参数信息；其中，所述后处理类型的仿真参数信息包括所述电力设备模型在所述仿真分析过程中计算结果的数据类型和数据处理方法。

需要说明的是，本发明实施例提供的一种数据接口用于执行上述实施例的一种数据接口的控制方法的所有流程步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。

进一步地，所述数据接口20可以通过软件方法实现，例如，可以通过xml格式，将所述数据获取模块22的xml标准式样定义如下：

在进行所述电力设备模型的仿真分析过程中，所述数据接口实现不同仿真参数信息的获取和传递的过程可部分定义如下：

其中，templaters为电力设备仿真分析的仿真参数信息组，仿真参数信息组中包括model、material、mesh、case、solver、resultpost类型，分别为所述几何类型、材料类型、网格类型、求解类型、工况类型和后处理类型六种数据类型。template的子节点parameter为该仿真参数信息组内的参数列表信息。solvers为仿真分析软件集，classes为所述电力设备模型的类型，包括变压器、gis、套管和电抗器四大类电气设备，subclass为电力设备的物理场类型。curanalysis为当前电力设备仿真分析任务。class为当前仿真分析过程的电力设备模型。solver为当前仿真分析过程的仿真分析软件。

通过上述数据接口的xml格式定义，在电力设备模型的仿真分析过程中，实时获取并更新所述不同数据类型的仿真参数信息，进而精准匹配并高效传递至对应的仿真分析软件。

本发明公开的一种数据接口，其通过判断模块判断待仿真分析的物理场类型，由数据获取模块分别获取不同数据类型的仿真参数信息，由数据传递模块将所述仿真参数信息传递至对应的仿真软件，以实现电力设备模型的仿真计算。能有效满足电力设备仿真分析过程中不同物理场和不同仿真软件之间的数据传递和数据解析，提高了数据传递效率，同时降低了数据传递的误差。

参见图4，是本发明实施例提供的一种数据接口的控制装置的结构示意图。本发明实施例三提供的数据接口的控制装置30，包括处理器31、存储器32以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，例如所述数据接口的控制方法。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述构建所述数据接口的控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s11至步骤s13。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述装置实施例中各模块的功能，例如上述实施例所述的数据接口。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器32中，并由所述处理器31执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述数据接口的控制装置30中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成判断模块21、数据获取模块22和数据传递模块23，各模块具体功能如下：

所述判断模块21，用于判断待仿真分析的电力设备模型的物理场类型；

所述数据获取模块22，用于根据所述物理场类型，分别获取不同数据类型的仿真参数信息；其中，所述数据类型包括几何类型、材料类型、网格类型、求解类型、工况类型和后处理类型；

所述数据传递模块23，用于将每一所述数据类型的仿真参数信息传递至相应的仿真分析软件，以实现所述电力设备模型的仿真分析。

所述数据接口的控制装置30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述数据接口的控制装置30可包括，但不仅限于，处理器31、存储器32。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是数据接口的控制装置30的示例，并不构成对数据接口的控制装置30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述数据接口的控制装置30还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器31可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器31是所述数据接口的控制装置30的控制中心，利用各种接口和线路连接整个数据接口的控制装置30的各个部分。

所述存储器32可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述数据接口的控制装置30的各种功能。所述存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述数据接口的控制装置30集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

需说明的是，以上所描述的数据接口的控制装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。