基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法及系统，该方法包括读取描述GIS站稳态信息的原始ATP仿真模型文件并存储至数据库中；解析原始ATP仿真模型文件，得出GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称；在原始ATP仿真模型文件搜索描述相应隔离开关的仿真信息的字符段，以写文件的方式修改相应隔离开关的仿真信息；得到VFTO的ATP仿真模型文件；遍历原始ATP仿真模型文件中描述的所有隔离开关的仿真信息，批量建立GIS站VFTO的ATP仿真模型文件；对生成的所有VFTO的ATP仿真模型文件进行批量仿真，输出仿真结果。本发明专利技术能够批量建模和仿真分析的实现过程完全自动化、智能化，操作简单，大大简化了VFTO建模方针分析过程，提高了相关研究人员的工作效率。

VFTO batch simulation analysis method and system based on ATP automatic modeling

The invention discloses a method and system of VFTO ATP automatic batch simulation modeling based on this method, including the original ATP file read the description of GIS station simulation model of steady state information and stored in the database; the original analytical simulation model of ATP file that GIS station in all possible VFTO node isolation switch name search character; describe the corresponding simulation information isolation switch in the original file ATP simulation model, the simulation information to write files to modify the corresponding isolation switch; get the file ATP VFTO simulation model; simulation information of all isolates described the original ATP file traversal model switch, file ATP simulation model of batch build GIS station VFTO; the file ATP simulation model for all VFTO generation of batch simulation, the output of the simulation results. The invention realizes the process of batch modeling and simulation analysis, and is completely automatic, intelligent and simple in operation, greatly simplifying the analysis process of the VFTO modeling policy and improving the work efficiency of the relevant researchers.

【技术实现步骤摘要】
基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法及系统
本专利技术属于电力系统仿真计算的
，尤其涉及一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法及系统。
技术介绍
随着电力系统电压等级的提高及规模的不断扩大，GIS变电站在电网中得到了广泛的应用。GIS中的隔离开关的操作产生的特快速暂态过电压(VFTO)对系统高压设备的绝缘安全威胁很大，是近年来国内外GIS变电站设计及研究人员普遍关注的一个问题。目前针对固定的GIS变电站及特定的刀闸操作，VFTO的产生机理和仿真方法已经研究得比较成熟了。然而，GIS内部VFTO受多种因素的影响，需要大量的仿真数据进行相关研究。VFTO的特性受到GIS站结构、元件参数、操作隔离开关位置等因素的影响。通常利用电磁暂态仿真软件获得VFTO波形信息，但仿真计算仅仅针对特定GIS结构和有限的操作过程，并对建立模型和工况修改的暂态仿真能力有很高的要求，目前进行的GIS站VFTO仿真研究工作，主要是使用人工搭建模型的方式，对特定位置特定条件下的倒闸操作进行仿真分析，如需更改模型参数或操作顺序等仿真模型信息，只能人工更改仿真模型，操作复杂，大大降低了仿真研究的工作效率，耗费大量的时间和人力。另一方面，在工程实践中，GIS站设计和运行人员普遍缺乏时间和能力对GIS站VFTO进行系统全面的仿真研究，迫切的需要一种操作简单，准确可靠的智能仿真分析方法及系统。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点，本专利技术提供一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法及系统。本专利技术能够批量建模和仿真分析的实现过程完全自动化、智能化，操作简单，大大简化了VFTO建模方针分析过程，提高了相关研究人员的工作效率。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，包括：读取描述GIS站稳态信息的原始ATP仿真模型文件并存储至数据库中；解析原始ATP仿真模型文件，得到GIS站中隔离开关的节点名称及拓扑连接信息，进一步得出GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称；根据可能发生VFTO的隔离开关的节点名称，在原始ATP仿真模型文件搜索描述相应隔离开关的仿真信息的字符段，以写文件的方式修改相应隔离开关的仿真信息；将描述VFTO信号发生模型的字符段写入原始ATP仿真模型文件相应位置中，得到VFTO的ATP仿真模型文件；遍历原始ATP仿真模型文件中描述的所有隔离开关的仿真信息，批量建立GIS站VFTO的ATP仿真模型文件；对生成的所有VFTO的ATP仿真模型文件进行批量仿真，输出仿真结果。所述拓扑连接信息包括隔离开关与母线连接、隔离开关与变压器连接以及隔离开关与隔离开关连接。本专利技术只需获取描述GIS站稳态信息的ATP仿真模型文件，即可自动地批量生成GIS站VFTO仿真模型文件，并对批量仿真结果进行对比分析，提高了仿真研究工作的效率，大大减轻了GIS站开发运行人员以及相关研究人员在对VFTO建模分析时工作量。获得GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称后，将GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称以字符串的形式存储至数据库中。这样对于后续采用节点名称字符串与ATP仿真模型文件中的字符串比对，能够达到快速高效地查询对应隔离开关的仿真信息，提高了整体仿真效率。根据数据库中保存的所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称字符串与ATP仿真模型文件中的字符串比对，找到对应隔离开关的仿真信息。通过字符串比对，能够准确地查询到相应的隔离开关的仿真信息。解析原始ATP仿真模型文件，得到一个描述GIS变电站信息的结构体；所述结构体中包含GIS站中各组成元件的元件类型、节点名称及拓扑连接信息。一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析系统，包括：读取信息模块，其被配置为读取描述GIS站稳态信息的原始ATP仿真模型文件并存储至数据库中；解析模块，其被配置为解析原始ATP仿真模型文件，得到GIS站中隔离开关的节点名称及拓扑连接信息，进一步得出GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称；仿真模型信息修改模块，其被配置为根据可能发生VFTO的隔离开关的节点名称，在原始ATP仿真模型文件搜索描述相应隔离开关的仿真信息的字符段，以写文件的方式修改相应隔离开关的仿真信息；ATP仿真模型文件获取模块，其被配置为将描述VFTO信号发生模型的字符段写入原始ATP仿真模型文件相应位置中，得到VFTO的ATP仿真模型文件；ATP仿真模型文件批量建立模块，其被配置为遍历原始ATP仿真模型文件中描述的所有隔离开关的仿真信息，批量建立GIS站VFTO的ATP仿真模型文件；批量仿真运行模块，其被配置为对生成的所有VFTO的ATP仿真模型文件进行批量仿真，输出仿真结果。所述拓扑连接信息包括隔离开关与母线连接、隔离开关与变压器连接以及隔离开关与隔离开关连接。该系统还包括数据存储模块，其被配置为将GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称以字符串的形式存储至数据库中。该系统还包括隔离开关的仿真信息查询模块，其被配置为根据数据库中保存的所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称字符串与ATP仿真模型文件中的字符串比对，找到对应隔离开关的仿真信息。所述解析模块还被配置为解析原始ATP仿真模型文件，得到一个描述GIS变电站信息的结构体；所述结构体中包含GIS站中各组成元件的元件类型、节点名称及拓扑连接信息。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术只需获取描述GIS站稳态信息的ATP仿真模型文件，即可自动地批量生成GIS站VFTO仿真模型文件，并对批量仿真结果进行对比分析，提高了仿真研究工作的效率，大大减轻了GIS站开发运行人员以及相关研究人员在对VFTO建模分析时工作量；(2)快速求解GIS站倒闸操作时产生的VFTO波形信息，为GIS变电站设计、变压器类设备绝缘设计、GIS站优化配置等提供了参考。附图说明图1为传统的基于ATP软件的VFTO仿真建模方法流程图；图2为本专利技术基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法流程图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明：如图1所示，传统的基于ATP软件的VFTO仿真建模方法，需要研究人员人工分析GIS变电站结构，在ATPDrew界面中手动修改模型拓扑结构及参数，修改完成后保存文件，手动运行仿真程序，然后手动操作将仿真结果导入MATLAB软件进行信号分析，整个过程只能对GIS站中一处隔离开关产生的VFTO进行仿真分析，如需研究多种情况下的VFTO，则需反复进行以上操作。而VFTO的特性受到GIS站结构、元件参数、操作隔离开关位置等因素的影响，使用以上所述的传统的建模仿真方法需要进行重复性的低效率工作，耗费大量的人力和时间。本专利技术基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，可以采用MATLAB软件、C语言编程以及其他编程语言来调用ATP软件实现仿真。如图2所示为本专利技术基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法的实现流程，以借助MATLAB工具为例：(1)使用MATLAB读取描述GIS站稳态信息的ATP仿真模型文件*.atp，MATLAB将*.atp文件解析为一个struct结构体，结构体中包含GIS站中各组成元件的元件类型、节点名称及拓扑连接信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，其特征在于，包括：读取描述GIS站稳态信息的原始ATP仿真模型文件并存储至数据库中；解析原始ATP仿真模型文件，得到GIS站中隔离开关的节点名称及拓扑连接信息，进一步得出GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称；根据可能发生VFTO的隔离开关的节点名称，在原始ATP仿真模型文件搜索描述相应隔离开关的仿真信息的字符段，以写文件的方式修改相应隔离开关的仿真信息；将描述VFTO信号发生模型的字符段写入原始ATP仿真模型文件相应位置中，得到VFTO的ATP仿真模型文件；遍历原始ATP仿真模型文件中描述的所有隔离开关的仿真信息，批量建立GIS站VFTO的ATP仿真模型文件；对生成的所有VFTO的ATP仿真模型文件进行批量仿真，输出仿真结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，其特征在于，包括：读取描述GIS站稳态信息的原始ATP仿真模型文件并存储至数据库中；解析原始ATP仿真模型文件，得到GIS站中隔离开关的节点名称及拓扑连接信息，进一步得出GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称；根据可能发生VFTO的隔离开关的节点名称，在原始ATP仿真模型文件搜索描述相应隔离开关的仿真信息的字符段，以写文件的方式修改相应隔离开关的仿真信息；将描述VFTO信号发生模型的字符段写入原始ATP仿真模型文件相应位置中，得到VFTO的ATP仿真模型文件；遍历原始ATP仿真模型文件中描述的所有隔离开关的仿真信息，批量建立GIS站VFTO的ATP仿真模型文件；对生成的所有VFTO的ATP仿真模型文件进行批量仿真，输出仿真结果。2.如权利要求1所述的一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，其特征在于，所述拓扑连接信息包括隔离开关与母线连接、隔离开关与变压器连接以及隔离开关与隔离开关连接。3.如权利要求1所述的一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，其特征在于，获得GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称后，将GIS站中所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称以字符串的形式存储至数据库中。4.如权利要求3所述的一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，其特征在于，根据数据库中保存的所有可能发生VFTO的隔离开关的节点名称字符串与ATP仿真模型文件中的字符串比对，找到对应隔离开关的仿真信息。5.如权利要求1所述的一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析方法，其特征在于，解析原始ATP仿真模型文件，得到一个描述GIS变电站信息的结构体；所述结构体中包含GIS站中各组成元件的元件类型、节点名称及拓扑连接信息。6.一种基于ATP自动建模的VFTO批量仿真分析系统，其特征在于，包括：读取信息模块，其被配置为读取描述GIS站稳态信...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧英，黄启彦，韩克俊，于安迎，刘世明，杜建平，宋士瞻，李帅，徐莲环，韩蓬，周训通，王炳亮，马华辉，惠增明，
申请(专利权)人：山东电力设备有限公司，山东大学，国网山东省电力公司枣庄供电公司，山东电工电气集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37