基于动态链接ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于动态链接ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法及系统，包括：将用户封装模型映射到UD功能框中；生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系和配置的脚本文件；用户封装模型与仿真平台融合仿真；仿真平台通过脚本文件和用户的封装功能的模型库文件实现用户封装功能与仿真平台的融合仿真。用户根据仿真平台提供用户封装接口将封装模型的子功能加入执行阶段中；用户封装模型库文件的文件位置加载到用户封装模型库文件中；在仿真平台内部为每一个含用户封装模型的UD功能框开辟动态内存空间；计算仿真平台和用户封装模型信号交互个数；结束阶段。本发明专利技术在保证了实时仿真精度和速度前提下，提升了系统的兼容性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
基于动态链接ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法及系统
本专利技术涉及实时仿真方法，具体涉及一种基于动态链接ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法及系统。
技术介绍
高级数字实时仿真系统(AdvancedDigitalPowerSystemSimulator，缩写为ADPSS)是一种基于大规模超级计算平台的全数字实时电力系统仿真装置，它用于电网运行分析、故障判断、事故反演、硬件闭环试验及在线超实时分析等领域，基本涵盖了电力系统运行分析的各个场合。随着电力系统的发展和提升，特别是柔性输电技术在电力系统中的广泛应用。用户与电力系统之间的交互手段不断多样化，交互程度不断深入。各种配电网控制设备、远程终端设备(RemoteTerminalUnit，RTU)、传感器等设备成为未来电力系统的重要支撑。物联网和能源互联网又赋予了电力系统新的内涵。为了实现电力系统新业态下的仿真，用户在仿真中出现了模型多样化，控制复杂化，设备定制化等等新要求。传统的建模仿真工具立足于单一的仿真平台，提供完整的仿真解决方案，因此仿真平台系统包括了所有的设备，用户只需要在平台环境下进行简单的配置和设计。这种建模方式和仿真手段已经不能满足用户对于防止多样化、复杂化和定制化的要求了。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种基于动态链接ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法及系统，传统的建模仿真工具都是基于传统的操作系统提供了封闭的一整套仿真解决方案。用户如果有第三方功能，需要通过静态链接工具，在编译层面进行链接。这种外接库方式造成了用户端需要安装仿真工具所需的编译环境，同时也需要用户端的功能封装采用与仿真工具完全一致的编译和链接手段。另外，这种封装库并链接的仿真方式的不足是用户功能难以支持多实例的使用。这些限制大大制约了用户侧模型的开发，提升了建模仿真的复杂性。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种基于动态链接的ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：(1)将用户封装模型映射到UD功能框中；(2)生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系和配置的脚本文件；(3)用户封装模型与仿真平台融合仿真。进一步地，所述步骤(1)中，从图模一体化平台上，通过新建的UD功能框产生一个用户封装函数配置界面，通过配置界面把用户功能映射到新建的UD功能框中；用户的多个外部功能在一个或者多个模型库中，但用户封装模型与UD功能框一一对应。进一步地，所述含用户封装模型的UD功能框可复制，能够被仿真平台的其他模块调用。进一步地，所述步骤(2)中，根据含用户封装模型的UD功能框及其他功能框整体连接关系，生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系和配置的脚本文件；所述脚本文件包括用户封装模型的UD功能框的模型库位置、参数、调用方式、信号交互、仿真平台提供的内存大小和执行步长。进一步地，所述步骤(3)中，仿真平台通过脚本文件和用户封模型库文件实现用户封装功能与仿真平台的融合仿真，包括下述步骤：1)根据仿真平台提供用户封装接口将用户封装模型的子功能加入执行层中；2)仿真加载；3)对动态内存空间的首地址初始化；4)计算信号交互个数；5)对用户仿真模型结束仿真后进行处理。进一步地，所述步骤1)中，在执行层提供初始化过程、计算过程和终止过程中的用户封装接口，根据需要把自己的功能中的子功能放入不同的执行阶段中；其中：初始化过程提供用户封装模型初始化过程和系统运行条件的配置，通讯系统的启动；终止过程提供用户封装模型的结束过程，包括计算结果的处理，计算资源的释放和通讯的关闭操作。进一步地，所述步骤2)中，根据脚本文件，搜索用户封装模型库文件的文件位置并加载用户封装模型库文件，把用户封装的功能函数映射到具体的UD功能框的内部函数；通过配置文件形成函数调用接口，把用户任意功能的封装函数映射成为用户的内部函数。进一步地，所述步骤3)中，仿真平台内存空间进行清零操作；通过初始化过程中的Initial接口把动态内存空间的首地址传输给用户封装模型；用户封装模型把动态内存空间当成自己的内存空间进行处理；所述用户封装模型申请的公共数据区属于每一个独立的UD功能框。进一步地，所述步骤4)中，仿真平台和用户封装模型通过Step接口交互信号，在用户封装功能模型定义的仿真步长上，仿真平台和用户封装模型进行信号交互，信号交互个数为20个，信号交互的是瞬时值。进一步地，所述步骤5)中，仿真平台触发用户封装模型的Terminate接口，在用户封装模型内部进行数据处理和用户外部通讯的关闭操作；仿真平台将动态内存空间的值存储到仿真平台的状态变量存储空间中，再释放含用户功能的UD功能框开辟的动态内存空间。本专利技术还提供一种基于动态链接的ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真系统，其改进之处在于，所述系统包括依次进行数据传递的映射模块、生成模块、融合仿真模块；其中：映射模块：用于将用户封装模型映射到UD功能框中；生成模块：用于生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系和配置的脚本文件；融合仿真模块：用于用户封装模型与仿真平台融合仿真。进一步地，所述融合仿真模块包括依次进行数据传递的加入模块、仿真加载模块、初始化模块、计算模块和结束处理模块；其中：加入模块：根据仿真平台提供用户封装接口将用户封装模型的子功能加入执行阶段中；仿真加载模块：用于根据脚本文件，搜索用户封装模型库文件的文件位置并加载用户封装模型库文件，把用户封装的功能函数映射到具体的UD功能框的内部函数；初始化模块：用于将Initial接口把动态内存空间的首地址传输给用户封装模型；计算模块：用于计算信号交互个数；处理模块：用于将动态内存空间的值存储到仿真平台的状态变量存储空间中，再释放含用户功能的UD功能框开辟的动态内存空间。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有的优异效果是：本专利技术提供了一种支持多实例的基于动态链接的ADPSS实时仿真装置图模一体化用户封装模型仿真方法，通过将用户封装模型映射到UD功能框中，并生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系，在仿真工具侧设计更加强大和完善的接口，外部用户封装功能可以直接通过接口与实时仿真系统进行仿真信息交互。通过用户封装模型与用户封装接口的两层访问模式，外部用户封装功能无需进行编译和链接，可以直接使用多实例在用户侧和实时仿真系统进行融合仿真。同时，提供了图模一体化开发环境，可以支持多种语言和多种环境下开发的模型，提升了模型的通用性和建模的灵活性。本专利技术支持了在用户侧任意加载用户功能，比现有的静态加载技术的灵活性强。本专利技术支持了在仿真平台侧开辟独立的内存空间给用户封装模型，避免了静态加载中出现的内部变量重复问题，从而支持了用户封装模型多实例的使用。本专利技术提供了完整的图模一体化平台，通过用户简单配置实现了灵活的用户功能的加载，提升了用户封装模型融合仿真的易用性。本专利技术提供了初始化(Initial)过程、计算(Step)过程和终止(Terminate)三个过程的融合仿真接口，避免了用户封装模型实现内部的功能区重叠，大幅降低了用户封装模型实现的复杂度，提升了用户封装模型与ADPSS系统仿真的规范性。本专利技术支持了用户封装模型在ADPSS的实时仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态链接的ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)将用户封装模型映射到UD功能框中；(2)生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系和配置的脚本文件；(3)用户封装模型与仿真平台融合仿真。

【技术特征摘要】
1.一种基于动态链接的ADPSS实时仿真的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)将用户封装模型映射到UD功能框中；(2)生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系和配置的脚本文件；(3)用户封装模型与仿真平台融合仿真。2.如权利要求1所述的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述步骤(1)中，从图模一体化平台上，通过新建的UD功能框产生一个用户封装函数配置界面，通过配置界面把用户功能映射到新建的UD功能框中；用户的多个外部功能在一个或者多个模型库中，但用户封装模型与UD功能框一一对应。3.如权利要求2所述的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述含用户封装模型的UD功能框可复制，能够被仿真平台的其他模块调用。4.如权利要求3所述的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据含用户封装模型的UD功能框及其他功能框整体连接关系，生成含用户封装模型的UD功能框的连接关系和配置的脚本文件；所述脚本文件包括用户封装模型的UD功能框的模型库位置、参数、调用方式、信号交互、仿真平台提供的内存大小和执行步长。5.如权利要求4所述的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述步骤(3)中，仿真平台通过脚本文件和用户封模型库文件实现用户封装功能与仿真平台的融合仿真，包括下述步骤：1)根据仿真平台提供用户封装接口将用户封装模型的子功能加入执行层中；2)仿真加载；3)对动态内存空间的首地址初始化；4)计算信号交互个数；5)对用户仿真模型结束仿真后进行处理。6.如权利要求5所述的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述步骤1)中，在执行层提供初始化过程、计算过程和终止过程中的用户封装接口，根据需要把自己的功能中的子功能放入不同的执行阶段中；其中：初始化过程提供用户封装模型初始化过程和系统运行条件的配置，通讯系统的启动；终止过程提供用户封装模型的结束过程，包括计算结果的处理，计算资源的释放和通讯的关闭操作。7.如权利要求6所述的用户封装模型仿真方法，其特征在于，所述步骤2)中，根据脚本文件，搜索用户封装模型库文件的文件位置并加载用户封装模型库文件，把用户封装的功能函数映射到具体的UD功能框的内部函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆清，张星，徐得超，徐翌征，刘敏，彭红英，王峰，陈绪江，徐树文，郭袅，徐冰亮，祖光鑫，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网黑龙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11