一种电磁暂态仿真数据的处理方法及装置与流程

本发明的实施例涉及电力系统电磁暂态仿真技术领域，尤其涉及一种电磁暂态仿真数据的处理方法及装置。

背景技术：

作为电力系统仿真的重要组成部分，电磁暂态仿真具有现象刻画准确，应用广泛，数值稳定性好等特点，其应用涵盖了电力系统规划、设计、运行及科学研究等多个方面，是了解电力系统暂态复杂行为的必要工具。

电磁暂态仿真在精确的电路层面上对系统元件进行建模分析，并计算得到各种暂态响应的时域波形。电磁暂态仿真数据包括多项内容，其转换往往需要耗费大量人力，不但耗时长而且易出错，因此对电磁暂态仿真数据的转换效率低下。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种电磁暂态仿真数据的处理方法及装置，能够提高电磁暂态仿真数据转换的效率。

为了达成上述目的，本发明采用如下解决方案：

第一方面，提供一种电磁暂态仿真数据的处理方法，包括：

S1、获取选定文件；所述选定文件包括电磁暂态仿真软件PSCAD数据文件，以及所述PSCAD数据文件所用到的库文件；

S2、将所述选定文件转换到ESP程序内部构建的PSCAD数据模型里；

S3、根据转换逻辑将S2中所形成的PSCAD数据模型转换为ESP里对应的模型；

S4、将所述ESP模型以ESP格式的文件输出。

第二方面，提供一种电磁暂态仿真数据的处理装置，用于执行第一方面所提供的处理方法。

本发明的实施例所提供的电磁暂态仿真数据的处理方法及装置，通过获取选定文件，将所述选定文件转换到ESP程序内部构建的PSCAD数据模型里，根据转换逻辑将形成的PSCAD数据模型转换为ESP里对应的模型，并将所述ESP模型以ESP格式的文件输出，可通过程序或者软件方式实现电磁暂态仿真数据的转换过程，从而节省大量的人力，避免人工引入的各种错误，从而提高了电磁暂态仿真数据转换的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例所提供的电磁暂态仿真数据的处理方法流程示意图；

图2为通过程序执行处理方法的流程示意图；

图3为本发明的实施例所提供的电磁暂态仿真数据的处理装置结构示意图。

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做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。

实施例

本发明的实施例提供一种电磁暂态仿真数据的处理方法，该处理方法可以通过程序方式来实现，本发明的实施例中以通过程序方式执行该处理方法的情形为例进行说明。另外，本发明的实施例所提供的处理方法，可以用于电磁暂态仿真软件PSCAD(英文全称：Power Systems Computer Aided Design)向电磁暂态仿真软件ESP(英文全称：Electromagnetic Simulation Program)做数据转换的情况进行说明。结合图1所示，处理方法包括以下步骤：

S1、获取选定文件。

选定文件通常为可扩展标记语言(英文全称：Extensible Markup Language，英文简称：XML)格式的PSCAD数据文件，以及PSCAD数据文件所用到的库文件，即library文件。数据文件所必需遵循的schema保存在程序目录的/schema/pscad_doc.xsd目录下，这里的程序指的是执行本实施例所描述的处理方法的程序。

选定文件所包括的库文件包括系统库文件。系统库文件定义了数据文件中各种原件的属性，包括原件的素描图形的原点和各个连接点等等。

例如，在数据文件里，有以下一个数据片段：

<User classid＝"UserCmp"name＝"master:resistor"id＝"955213392"x＝"648"y＝"72"w＝"52"h＝"29"z＝"1"orient＝"2"defn＝"master:resistor"link＝"-1">

<paramlist link＝"-1"name＝"">

<param name＝"R"value＝"1.0[ohm]"/>

</paramlist>

</User>

上面的片段说明元件的类别是在系统库文件master里所定义的resistor，可以打开系统库文件master来查看其具体的定义。

可选的，选定文件所包括的库文件还可以包括自定义库文件。自定义库文件可以为基于系统库文件所建立的库文件。或者也可以为为用户独立建立的库文件。以K表示自定义库文件的数量，K的取值为用户自定义。

例如，在数据文件里，有以下一个数据片段：

上面的片段说明元件的类别是在自定义库文件GG2aux_0v0里面定义的Sync_Mach_Siemens_SmD，可以打开自定义库文件GG2aux_0v0来查看其具体的定义。

S2、将选定文件转换到ESP程序内部构建的PSCAD数据模型里。

结合图2，执行本实施例所描述的处理方法的程序，可以包括名称为PSCADFileProcessor的类，用于分析和处理步骤S1中读取的数据，将读取的数据转换到程序内部构建的PSCAD数据模型里。其中PSCAD数据模型可以预先构建并保存，该数据模型在源代码里存放在package PSCAD.model.network下面。

需要特别强调一点，PSCAD里模型之间的连接是通过其真实的坐标值(x，y)和旋转模式来进行判断的。通过计算其自身的连接点与其他模型的连接点的距离来判断是否是连接在一起，并确定是自然连接模式还是控制信号连接模式。因此需要用到master.xml中对模型的定义和真实数据文件中模型的真实坐标。

另外，PSCAD中上级模型与子模型的连接关系的判断也是程序实现的一个难点，在程序里通过parent network和child network的关系来正确地找出子模型与上级模型的连接点。

S3、根据转换逻辑将S2中所形成的PSCAD数据模型转换为ESP里对应的模型。

结合图2，程序可包括一个名为Pscad2EspParser的类，用于将步骤S2里形成的PSCAD模型转换成ESP里对应的模型。其中，ESP里的模型可以预先构建并保存，ESP里模型的源代码存放在package Esp.model.network下面。如果需要修改转换的逻辑，可以在这里面寻找相应的代码进行修改。

特别地，ESP对电压器和同步发电机的一些参数，包括Tq、Tp、Tq0’等等，这些参数的取值范围有一些特别的要求。程序在数据转换成ESP数据文件前会对这些参数进行判断，加入这些参数的取值不符合ESP的要求，可以对参数取值进行相应的修改，以便使生成的ESP文件符合ESP的要求。

S4、将ESP模型以ESP格式的文件输出。

结合图2，程序可包括一个名为ESPWriter的类，用于把步骤S3里生成的ESP模型输出成ESP格式的文件，从而完成电磁暂态仿真数据的转换。

以下，对电磁暂态仿真数据的处理方法做补充说明。

程序对母线的命名方式包括两种，一为通过母线附近的注释文件框命名，二为通过程序自动分配的名字命名。

第一种方式中，用户可以在母线的附近添加一个注释文件框来对母线命名。程序根据用户在命令行里输入的模式来读取文件框里的名字，作为母线的命名。需要注意的是，用户在添加文件框的时候，最好在母线的顶部靠近母线的位置添加，以便程序能正确地找到母线所对应的文件筐。程序是根据文件框和母线边缘的距离来确定两者是否匹配的。

第二种方式，当用户没有注释文件框来对母线命名，或者用户指定用程序自动分配的命名方式的话，程序按照以下的方法来生成母线名字：

X：字母，可以是N或者其他字母；

num:数字，从1开始，以1为步长递增；

phase:相的标记符，A，B或C。

用户可以通过查看log文件来寻找每个节点下面的元件。例如：

16:40:59,620INFO PscadFileProcessor:302-Node ND1created for users:master:source3_G and master:multimeter

16:40:59,620INFO PscadFileProcessor:370-Node ND2created for users:master:newpi_Line1master:capacitor

需要注意的是，有些连接0阻抗的母线会被程序归入到连接非0阻抗的母线，以下的信息也会打印在log文件里：

16:40:59,640INFO PscadFileProcessor:181-Node ND8has been consolidated into node ND1during the consolidation process of master:multimeter

16:40:59,640INFO PscadFileProcessor:181-Node ND7has been consolidated into node ND6during the consolidation process of master:ammeter_Ia

本发明的实施例所提供的电磁暂态仿真数据的处理方法，通过获取选定文件，将选定文件转换到PSCAD数据模型里，根据转换逻辑将形成的PSCAD数据模型转换为ESP里对应的模型，并将ESP模型以ESP格式的文件输出，可通过程序或者软件方式实现电磁暂态仿真数据的转换过程，从而节省大量的人力，避免人工引入的各种错误，从而提高了电磁暂态仿真数据转换的效率。

基于上述实施例中所描述的电磁暂态仿真数据的处理方法，本发明的实施例还提供一种电磁暂态仿真数据的处理装置，参照图3所示，处理装置包括：

读入单元301，用于获取选定文件。选定文件包括PSCAD数据文件，以及PSCAD数据文件所用到的库文件。

文件处理单元302，用于将选定文件转换到ESP程序内部构建的PSCAD数据模型里。

模型转换单元303，用于根据转换逻辑将文件处理单元302输出的PSCAD数据模型转换为ESP里对应的模型。

输出单元304，用于将ESP模型以ESP格式的文件输出。

可选的，处理装置还包括建模单元305，用于预先构建并保存PSCAD数据模型。还用于预先构建并保存ESP里的模型。

可选的，读入单元301，具体用于获取库文件。

可选的，读入单元301，还用于获取自定义库文件。

其中，自定义库文件为基于系统库文件所建立的库文件。或者自定义库文件为用户独立建立的库文件。

可选的，读入单元301获取的选定文件中包括K个自定义库文件，其中K的取值为用户自定义。

本发明的实施例所提供的电磁暂态仿真数据的处理装置，通过获取选定文件，将选定文件转换到PSCAD数据模型里，根据转换逻辑将形成的PSCAD数据模型转换为ESP里对应的模型，并将ESP模型以ESP格式的文件输出，可通过程序或者软件方式实现电磁暂态仿真数据的转换过程，从而节省大量的人力，避免人工引入的各种错误，从而提高了电磁暂态仿真数据转换的效率。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。