一种基于OS2和SMRT系统的仿真方法及设备与流程

本发明实施例涉及电网
技术领域：
，尤其涉及一种基于os2和smrt系统的仿真方法及设备。
背景技术：
：中国南方电网电力调度中心研究出的一体化电网运行智能系统(通常称为os2，英文全称：oprationsmartsystem)中的调度员培训仿真系统(英文全称：dispatchertrainingsystem，简称：dts)是用于培训电网调度员的计算机仿真系统，该系统可以通过建立实际电力系统的数学模型，模拟各种调度操作和故障后的系统工况，为调度员提供一个不影响实际电力系统的培训环境，以达到既不影响实际电力系统的运行而又培训调度员的目的，培训了调度员在正常状态下的操作能力和事故状态下的快速反应能力。os2中的dts可以对电网过程进行高精度的稳态仿真计算，但是由于该系统在暂态仿真方面的功能有所简化，因此该系统无法满足调度员对高精度的实时暂态仿真计算的要求。超级电磁暂态-机电暂态混合实时仿真(英文全称：supermixedrealtimesimulator，简称：smrt)，是由南方电网电力科学研究院等研究开发的电磁暂态实时仿真软件，可以进行高精度的实时暂态仿真计算，能够满足调度员对高精度实时暂态仿真计算的要求。但是，由于os2与smrt系统的模型和操作报文完全不同，在不改变os2和smrt系统既有模型和操作报文的前提下，无法通过os2中的dts和smrt系统实现混合仿真的功能，从而os2无法实现基于smrt系统的实时暂态仿真计算。技术实现要素：本发明实施例提供一种基于os2和smrt系统的仿真方法及设备。解决了os2无法实现基于smrt系统的实时暂态仿真计算的问题。为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种基于os2和smrt系统的仿真方法，该方法包括：os2中的dts将交互报文发送至jms系统，交互报文用于指示smrt系统在smrt系统的模型中执行控制操作，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算；jms系统将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，并将该json格式的字符串发送至smrt系统；smrt系统根据该json格式的字符串对smrt模型执行控制操作，在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果，并将暂态仿真计算的结果发送至jms系统；jms系统将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件，并将e语言文件发送至os2中的dts。可选的，jms系统将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，包括：jms系统根据os2模型与smrt模型的映射表将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串。可选的，jms系统将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件，包括：jms系统根据os2模型与smrt模型的映射表将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件。可选的，交互报文包括：遥控操作报文、遥调操作报文和故障触发报文中的至少一种；遥控操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥控操作，并在执行遥控操作之后进行暂态仿真计算。遥调操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥调操作，并在执行遥调操作之后进行暂态仿真计算；故障触发报文用于指示smrt系统对smrt模型执行故障触发操作，并在执行故障触发操作之后进行暂态仿真计算。第二方面，提供一种基于os2和smrt系统的仿真设备，该设备包括：os2、smrt系统和jms系统；os2中的dts用于将交互报文发送至jms系统，交互报文用于指示smrt系统对smrt模型执行控制操作，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算；jms系统用于将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，并将该json格式的字符串发送至smrt系统；smrt系统用于根据该json格式的字符串执行控制操作，在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果，并将暂态仿真计算的结果发送至jms系统；jms系统还用于将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件，并将e语言文件发送至os2中的dts。可选的，jms系统具体用于根据os2模型与smrt模型的映射表将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串。可选的，jms系统具体用于根据os2模型与smrt模型的映射表将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件。可选的，交互报文包括：遥控操作报文、遥调操作报文和故障触发报文中的至少一种。遥控操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥控操作，并在执行遥控操作之后进行暂态仿真计算。遥调操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥调操作，并在执行遥调操作之后进行暂态仿真计算；故障触发报文用于指示smrt系统对smrt模型执行故障触发操作，并在执行故障触发操作之后进行暂态仿真计算。本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真方法及设备，os2中的dts可以将交互报文(用于指示smrt系统在smrt系统的模型中执行控制操作，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算)发送至jms系统，然后jms系统可以将该交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，并将该json格式的字符串发送至smrt系统；且smrt系统可以根据该json格式的字符串执行控制操作，在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果，并将该暂态仿真计算的结果发送至jms系统；以及jms系统可以将该暂态仿真计算的结果转换为e语言文件，并将该e语言文件发送至os2中的dts。由于jms系统可以将os2中的dts发送的交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，并将交互报文发送至smrt系统，因此smrt系统在接收到json格式的字符串之后，可以根据该json格式的字符串进行暂态仿真计算，并将暂态仿真计算的结果发送至jms系统，并且由于jms系统可以将该暂态仿真计算的结果转换为os2中的dts能够识别的e语言文件，因此os2中的dts可以通过该e语言文件获取暂态仿真计算的结果，如此本发明实施例可以在不改变os2和smrt系统既有模型和操作报文的前提下，通过os2中的dts和smrt系统实现混合仿真的功能，从而在os2中实现基于smrt系统的实时暂态仿真计算。附图说明图1为本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真方法的方法示意图；图2为本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真方法及设备进行详细描述。在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。基于目前os2(具体是os2中的dts)在暂态仿真方面的不足，本发明旨在提供一种基于os2和smrt系统混合仿真的数据交互方法，在os2中实现基于smrt系统的高精度实时暂态仿真。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详细地描述，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。如图1所示，本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真方法，可以包括如下步骤：s101、os2中的dts将交互报文发送至jms系统。其中，交互报文用于指示smrt系统在smrt模型中执行控制操作，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算。本发明实施例中，可以通过使用os2中的dts的教员或学员在os2中的dts中点击控制操作以触发os2中的dts将交互报文发送至jms系统。本发明实施例中控制操作可以包括遥控操作、遥调操作或者故障触发操作中的至少一种。本发明实施例中交互报文可以包括遥控操作报文、遥调操作报文和故障触发报文中的至少一种。其中，遥控操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥控操作，并在执行遥控操作之后进行暂态仿真计算；遥调操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥调操作，并在执行遥调操作之后进行暂态仿真计算；故障触发报文用于指示smrt系统对smrt模型执行故障触发操作，并在执行故障触发操作之后进行暂态仿真计算。示例性的，当使用os2中的dts的教员或学员在os2中的dts中点击遥控操作之后，os2中的dts可以将遥控操作报文发送至jms系统。示例性的，该遥控操作报文可以为：{username:rcs_super；password:1；stationname:罗洞站；equname:贺罗二线；servicetype:smrt_yk；status:open}从该遥控操作报文中可以看出用户名为rcs_super，密码为1，厂站名为罗洞站，设备名为贺罗二线，服务类型为smrt_yk(即表示服务类型为遥控)以及控制状态为open(即表示控制状态为开启)。需要说明的是，本发明实施例中的jms系统包含两个功能，一个是模型转换功能，另一个是消息转发功能。其中，模型转换是指os2模型与smrt模型映射关系转换，消息转发功能主要是基于java消息服务(英文全称：javamessageservice，简称jsm)实现。其中，jms是一个java平台中关于面向消息中间件的应用程序接口，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。s102、jms系统将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串。本发明实施例中，jms系统在接收到os2中的dts发送的交互报文之后，由于jms系统需要将交互报文转发至smrt系统，且smrt系统无法识别os2中的dts发送的交互报文，因此jms系统首先可以将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，然后再将json格式的字符串发送至smrt系统(即执行下述s103)。可选的，jms系统可以根据os2模型与smrt模型的映射表将交互报文转换为json格式的字符串。可选的，本发明实施例中，交互报文可以为json格式的报文。os2模型是指南方电网基于公共信息模型(commoninformationmodel，cim)建立的一套描述电力企业的所有主要对象，特别是与电力运行有关对象的模型。smrt模型是指电路分析中基于节点分析法建立的模型。本领域技术人员应该理解，os2模型与smrt模型之间的映射关系包括同一仿真对象在os2中的表示方式与在smrt系统中的表示方式之间的映射关系，针对仿真对象的控制操作在os2中的表示方式与在smrt系统中的表示方式之间的映射关系，以及针对仿真对象的暂态仿真结果在os2中的表示方式与在smrt系统中的表示方式之间的映射关系。示例性的，os2模型与smrt模型的映射表可以如下述表1所示，表1中示出了同一仿真对象在os2中的表示方式与在smrt系统中的表示方式之间的映射关系。表1os2模型smrt模型厂站名设备名节点1节点2罗洞站贺罗二线luodon50525.hezhou50525.2罗洞站贺罗一线luodon50525.hezhou50525.1…………在表1中，os2模型中的“罗洞站贺罗二线”，映射到smrt模型中时为：“luodon50525.hezhou50525.2”；os2模型中的“罗洞站贺罗一线”，映射到smrt模型中时为：“luodon50525.hezhou50525.1”。需要说明的是，json(英文全称：javascriptobjectnotation)是一种轻量级的数据交换格式。json采用完全独立于语言的文本格式，其使用了类似于c语言家族(包括c语言、c++语言、c#语言、java语言、javascript语言、perl语言和python语言等)的语言习惯，因此json易于解析和生成，是一种理想的数据交换语言。示例性的，jms系统接收到上述遥控操作报文之后，可以根据os2模型与smrt模型的映射表将上述遥控操作报文(即{username:rcs_super；password:1；stationname:罗洞站；equname:贺罗二线；servicetype:smrt_yk；status:open})转换为下述json格式的字符串(本发明实施例中称为字符串1)：{f_inf.loff:luodon50525.hezhou50525.2}其中，“f_inf.”为报文前缀，loff表示线路停运，“:”之后部分标识smrt模型中的具体线路信息。s103、jms系统将该json格式的字符串发送至smrt系统。s104、smrt系统根据该json格式的字符串对smrt模型执行控制操作，在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果。s105、smrt系统将暂态仿真计算的结果发送至jms系统。本发明实施例中，在smrt系统接收到jms系统发送的json格式的字符串之后，首先smrt系统可以根据json格式的字符串对smrt模型执行控制操作，然后可以计算执行控制操作之后对smrt模型进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果，并将暂态仿真计算的结果发送至jms系统。可选的，上述暂态仿真计算的结果可以是smrt系统对smrt模型执行控制操作之后smrt模型中的全网(即整个电网)的数据断面。示例性的，smrt系统接收到上述字符串1，并执行上述s104和s105，得到暂态仿真计算的结果之后，smrt系统可以将暂态仿真计算的结果以如下json格式的字符串(本发明实施例中称为字符串2)发送至jms系统。{yc_l525.0luodon50525.hezhou50525.11217.0-146.412.4；yc_l525.0luodon50525.hezhou50525.21289.7-157.613.1；……}其中，yc_l标识smrt系统中的线路，525.0标识电压等级，hezhou50luodon50标识smrt系统线路两端的节点，最后三个部分分别代表有功、无功和电流。s106、jms系统将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件。本发明实施例中jms系统在接收smrt系统发送的暂态仿真计算的结果之后，由于jms系统要将暂态仿真计算的结果转发给os2中的dts，且os2中的dts无法识别以json格式的字符串形式的暂态仿真计算的结果，因此jms系统首先可以将暂态仿真计算的结果转换为os2中的dts可以识别的e语言文件，然后再将e语言文件发送至os2中的dts(即执行下述s107)。可选的，jms系统可以根据os2模型与smrt模型的映射表将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件。需要说明的是，本发明实施例中的e语言文件是指使用e语言编写的文件。e语言(也称为e语言规范)是在iec61970–301电力系统cim的面向对象抽象基础上，针对cim在以可扩展标记语言(英文全称：extensiblemarkuplanguage，简称xml)方式进行描述时的效率缺陷所制定的一种新型高效的电力系统数据标记语言。示例性的，jms系统接收到上述字符串2之后，可以根据os2模型与smrt模型的映射表将上述字符串2转换为下述e语言文件：<aclinesegment>@厂站名设备名有功有功量测状态(0:无效1:有效)无功无功量测状态(0:无效1:有效)电流电流量测状态(0:无效1:有效)#罗洞站贺罗一线1217.01-146.4112.40#罗洞站贺罗二线1289.71-157.6113.10……</aclinesegment>。s107、jms系统将e语言文件发送至os2中的dts。本发明实施例中jms系统将e语言文件发送至os2中的dts之后，jms可以根据该e语言文件获取暂态仿真计算的结果。本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真方法，os2中的dts可以将交互报文(用于指示smrt系统对smrt模型执行控制操作，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算)发送至jms系统，然后jms系统可以将该交互报文转换为json格式的字符串，并将该json格式的字符串发送至smrt系统；且smrt系统可以根据该json格式的字符串执行控制操作，在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果，并将该暂态仿真计算的结果发送至jms系统；以及jms系统可以将该暂态仿真计算的结果转换为e语言文件，并将该e语言文件发送至os2中的dts。由于jms系统可以将os2中的dts发送的交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，并将交互报文发送至smrt系统，因此smrt系统在接收到json格式的字符串之后，可以根据该json格式的字符串进行暂态仿真计算，并将暂态仿真计算的结果发送至jms系统，并且由于jms系统可以将该暂态仿真计算的结果转换为os2中的dts能够识别的e语言文件，因此os2中的dts可以通过该e语言文件获取暂态仿真计算的结果，如此本发明实施例可以在不改变os2和smrt系统既有模型和操作报文的前提下，通过os2中的dts和smrt系统实现混合仿真的功能，从而在os2中实现基于smrt系统的实时暂态仿真计算。本发明实施例中，上述实施例中以交互报文为遥控操作报文为例，进行了示例性的说明。在交互报文为遥调操作报文或故障触发报文时，仍然可以采用上述s101-s107的方法在os2中实现基于smrt系统的实时暂态仿真计算。可选的，本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真方法中，上述s101中的交互报文为故障触发报文的情况下，示例性的，该故障触发报文可以为：{username:rcs_super；password:1；stationname:罗洞站；equname:贺罗二线；servicetype:smrt_ft；faultphase:abc；faultduring:200；faultweizhi:0.5；faulttype:接地}从该故障触发报文中可以看出服务类型为smrt_ft(即表示故障触发),故障项为abc,故障持续时间为200ms,故障位置为50％，故障类型为接地故障。示例性的，jms系统可以将上述故障触发报文转换转换为下述json格式的字符串(本发明实施例中称为字符串3)：{f_inf.tb＝0.2；f_inf.df＝0.5；f_inf.l＝luodon50525.hezhou50525.2；f_inf.rka＝0.0000；f_inf.xka＝0.0000；f_inf.rkb＝0.0000；f_inf.xkb＝0.0000；f_inf.rkc＝0.0000；f_inf.xkc＝0.0000；f_inf.rkg＝0.0000；f_inf.xkg＝0.0000}其中，f_inf.为报文前缀，tb表示持续时间，df表示故障距离，l表示故障线路，rk和xk分别代表各相的阻抗。smrt系统接收到上述json格式的字符串之后，可以按照该字符串触发故障，并在触发故障之后，进行暂态仿真计算，然后将暂态仿真计算的结果发送给jms系统，最后再由jms系统将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件发送至os2中的dts。可选的，如图2所示，本发明实施例提供一种基于os2和smrt系统的仿真设备，该设备包括：os2、smrt系统和jms系统；os2中的dts用于将交互报文发送至jms系统，交互报文用于指示smrt系统对smrt模型执行控制操作，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算；jms系统用于将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，并将该json格式的字符串发送至smrt系统；smrt系统用于根据json格式的字符串执行控制操作，在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果，并将暂态仿真计算的结果发送至jms系统；jms系统还用于将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件，并将e语言文件发送至os2中的dts。本发明实施例提供的基于os2和smrt系统的仿真设备，os2中的dts可以将交互报文(用于指示smrt系统对smrt模型执行控制操作，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算)发送至jms系统，然后jms系统可以将该交互报文转换为json格式的字符串，并将该json格式的字符串发送至smrt系统；且smrt系统可以根据该json格式的字符串执行控制操作，在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，得到暂态仿真计算的结果，并将该暂态仿真计算的结果发送至jms系统；以及jms系统可以将该暂态仿真计算的结果转换为e语言文件，并将该e语言文件发送至os2中的dts。由于jms系统可以将os2中的dts发送的交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串，并将交互报文发送至smrt系统，因此smrt系统在接收到json格式的字符串之后，可以根据该json格式的字符串进行暂态仿真计算，并将暂态仿真计算的结果发送至jms系统，并且由于jms系统可以将该暂态仿真计算的结果转换为os2中的dts能够识别的e语言文件，因此os2中的dts可以通过该e语言文件获取暂态仿真计算的结果，如此本发明实施例可以在不改变os2和smrt系统既有模型和操作报文的前提下，通过os2中的dts和smrt系统实现混合仿真的功能，从而在os2中实现基于smrt系统的实时暂态仿真计算。可选的，jms系统具体用于根据os2模型与smrt模型的映射表将交互报文转换为smrt系统能够识别的json格式的字符串。可选的，jms系统具体用于根据os2模型与smrt模型的映射表将暂态仿真计算的结果转换为e语言文件。可选的，交互报文包括：遥控操作报文、遥调操作报文和故障触发报文中的至少一种。遥控操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥控操作，并在执行遥控操作之后进行暂态仿真计算；遥调操作报文用于指示smrt系统对smrt模型执行遥调操作，并在执行遥调操作之后进行暂态仿真计算；故障触发报文用于指示smrt系统对smrt模型执行故障触发操作，并在执行故障触发操作之后进行暂态仿真计算。以上所述，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所述以权利要求的保护范围为准。当前第1页12