电力系统控制器控制算法生成方法、设备及可读存储介质技术方案

本发明专利技术属于电力系统软件模型技术领域，公开了一种电力系统控制器控制算法生成方法、设备及可读存储介质；包括依次进行的算法开发和仿真验证，其中：算法开发具体为：电力系统控制器控制模型通过MATLAB软件建模得到MATLAB模型，通过MATLAB模型生成嵌入式C代码；仿真验证具体为：通过PSCAD软件仿真嵌入式C代码，得到电力系统控制器控制算法。在MATLAB软件完成控制算法搭建和仿真，再直接通过模型生成嵌入式的C代码，生成的代码在通用的电力系统仿真软件PSCAD软件仿真，得到电力系统控制器控制算法；结合MATLAB软件的算法开发和PSCAD软件的仿真验证，有效的避免由于PSCAD软件的控制算法开发和图形处理性能低，导致电力系统控制器控制算法生成效率低的问题。

Control algorithm generation method, equipment and readable storage medium of power system controller

【技术实现步骤摘要】
电力系统控制器控制算法生成方法、设备及可读存储介质
本专利技术属于电力系统软件模型
，涉及一种电力系统控制器控制算法生成方法、设备及可读存储介质。
技术介绍
PSCAD(PSCAD/EMTDC)(全称PowerSystemsComputerAidedDesign)是世界上广泛使用的电磁暂态仿真软件，EMTDC是其仿真计算核心，PSCAD为EMTDC(ElectromagneticTransientsincludingDC)提供图形操作界面，最早版本的EMTDC由加拿大DennisWoodford博士于1976年在曼尼托巴水电局开发完成。PSCADPSCAD/EMTDC采用时域分析求解完整的电力系统及微分方程(包括电磁和机电两个系统)，结果不仅非常精确，而且更值得一提的是它允许用户在一个完备的图形环境下灵活地建立电路模型，进行仿真分析，用户在仿真的同时，可以改变控制参数，从而直观地看到各种测量结果和参数曲线，极大地提高了效率。PSCAD里面提供丰富的元件库，从简单的无源元件到复杂的控制模块，以致电机、FACTS装置、电缆线路等模型都有涵盖，PSCAD允许用户自定义的方式全新定义一个模块；新模块可以由元件库里提供的模块组合形成，也可以用FORTRAIN语言编写。其自带的范例对于初学者来说，也是非常有用的，包括了各种典型的研究对象，初学者可以从这些典型模型上修改开始，直至发展成为自己想要的研究对象。虽然PSCAD具有强大的运算和元器件建模能力，但控制算法开发和图形处理等能力不足，导致电力系统控制器的控制算法开发流程复杂，进而导致生成效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中电力系统控制器的控制算法生成效率低的缺点，提供电力系统控制器控制算法生成方法、设备及可读存储介质。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术一方面，一种电力系统控制器控制算法生成方法，包括依次进行的算法开发和仿真验证，其中：算法开发具体为：电力系统控制器控制模型通过MATLAB软件建模得到MATLAB模型，通过MATLAB模型生成嵌入式C代码；仿真验证具体为：通过PSCAD软件仿真嵌入式C代码，得到电力系统控制器控制算法。本专利技术进一步的改进在于：所述通过MATLAB软件生成控制算法的嵌入式C代码的具体方法为：S1：设置MATLAB模型的步长类型为定步长，解算器类型为离散解算器；S2：设置MATLAB模型的生成代码的文件类型为ert.tlc，语言为C语言；S3：设置MATLAB模型的生成代码的函数接口为非重用函数，自定义设置非重用函数的函数名和输入输出口的名称及形式；S4：将MATLAB模型的生成代码中的每个子模块均设置为原子子系统，每个子模块均单独生成子模块函数，所有子模块函数均选择可重用函数，并设置可重用函数的函数名和文件名的来源；S5：将MATLAB模型的生成代码中的每个子模块中所有的公用信号均设置信号名，并将公用信号设置为测试点；S6：将电力系统控制器控制模型通过MATLAB模型转换为嵌入式C代码。所述S3中非重用函数的函数名为若干小写字母和/或数字的组合，输入输出口形式均设置为指针。所述通过PSCAD软件仿真嵌入式C代码的具体步骤为：R1：在PSCAD软件调用的编译器的路径的引用头文件路径一行添加调用嵌入式C代码的头文件搜索路径；R2：在PSCAD软件中设置接口文件，接口文件为.f文件，接口文件内设置若干接口函数，设置每个接口函数的函数名和输入输出口名称和变量类型；R3：在PSCAD软件中建立自定义模块，设置自定义模块名称，输入输出口名称和变量类型，自定义模块的输入输出口变量类型与待调用接口函数的输入输出口变量类型一致，自定义模块输入输出口名称与待调用的函数中的输入输出口名称一致；R4：通过接口文件引用嵌入式C代码中除主函数ert_main外所有的子模块的嵌入式C代码文件；R5：通过PSCAD软件进行仿真，当仿真结果满足预设控制要求时，将嵌入式C代码作为电力系统控制器控制算法。本专利技术另一方面，一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现电力系统控制器控制算法生成方法的步骤。本专利技术又一方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现电力系统控制器控制算法生成方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过MATLAB软件进行控制器控制模型的搭建，再直接通过搭建的MATLAB模型生成嵌入式C代码，再通过电力系统仿真软件PSCAD对嵌入式的C代码进行仿真验证，确保嵌入式C代码能够使用在实际控制器中。基于MATLAB模型的算法开发，大大简化了算法开发流程，提高了效率，进而提升了电力系统控制器的控制算法生成效率，有效的避免由于PSCAD软件的控制算法开发和图形处理能力不足，导致电力系统控制器的控制算法开发流程复杂，进而导致控制算法生成效率低的问题。进一步的，通过对MATLAB模型作相关设置，包括步长、代码生成选项、原子子系统设置以及模型中公用信号的处理，生成PSCAD软件能够调用的嵌入式C代码，便于PSCAD软件进行仿真验证。进一步的，通过PSCAD软件作相关设置，包括头文件路径的设置、C与Fortran的接口文件、C文件的调用以及自定义模块的建立，实现通过PSCAD软件对嵌入式C代码的验证仿真。附图说明图1为本专利技术实施例提供的MATLAB模型示意图；图2为本专利技术实施例提供的调用嵌入式C代码的PSCAD仿真模型示意图；图3为本专利技术实施例提供的MATLAB模型步长和解算器设置示意图；图4为本专利技术实施例提供的MATLAB模型的目标文件和语言设置示意图；图5为本专利技术实施例提供的MATLAB模型函数接口的函数名设置示意图；图6为本专利技术实施例提供的MATLAB模型函数接口的输入输出口的名称及形式设置示意图；图7为本专利技术实施例提供的MATLAB模型子模块设置示意图；图8为本专利技术实施例提供的MATLAB模型子模块的输入输出口的名称及形式设置示意图；图9为本专利技术实施例提供的MATLAB模型中子模块中的公用信号的设置示意图；图10为本专利技术实施例提供的MATLAB模型生成嵌入式C代码的报告示意图；图11为本专利技术实施例提供的PSCAD软件编译嵌入式C代码所用搜索的头文件路径设置示意图；图12为本专利技术实施例提供的PSCAD软件中接口文件示意图；图13为本专利技术实施例提供的PSCAD软件中C文件引用的设置示意图；图14为本专利技术实施例提供的PSCAD软件中自定义模块的脚本中调用接口函数的示意图；图15为本专利技术实施例提供的PSCAD模型中的自定义模块输入输出端口设置示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统控制器控制算法生成方法，其特征在于，包括依次进行的算法开发和仿真验证，其中：/n算法开发具体为：/n电力系统控制器控制模型通过MATLAB软件建模得到MATLAB模型，通过MATLAB模型生成嵌入式C代码；/n仿真验证具体为：/n通过PSCAD软件仿真嵌入式C代码，得到电力系统控制器控制算法。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统控制器控制算法生成方法，其特征在于，包括依次进行的算法开发和仿真验证，其中：
算法开发具体为：
电力系统控制器控制模型通过MATLAB软件建模得到MATLAB模型，通过MATLAB模型生成嵌入式C代码；
仿真验证具体为：
通过PSCAD软件仿真嵌入式C代码，得到电力系统控制器控制算法。


2.根据权利要求1所述的电力系统控制器控制算法生成方法，其特征在于，所述通过MATLAB软件生成控制算法的嵌入式C代码的具体方法为：
S1：设置MATLAB模型的步长类型为定步长，解算器类型为离散解算器；
S2：设置MATLAB模型的生成代码的文件类型为ert.tlc，语言为C语言；
S3：设置MATLAB模型的生成代码的函数接口为非重用函数，自定义设置非重用函数的函数名和输入输出口的名称及形式；
S4：将MATLAB模型的生成代码中的每个子模块均设置为原子子系统，每个子模块均单独生成子模块函数，所有子模块函数均选择可重用函数，并设置可重用函数的函数名和文件名的来源；
S5：将MATLAB模型的生成代码中的每个子模块中所有的公用信号均设置信号名，并将公用信号设置为测试点；
S6：将电力系统控制器控制模型通过MATLAB模型转换为嵌入式C代码。


3.根据权利要求2所述的电力系统控制器控制算法生成方法，其特征在于，所述S3中非重用函数的函数名为若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢阳明，秦健，林卫星，张新刚，白鹏，赵宇，
申请(专利权)人：特变电工西安柔性输配电有限公司，特变电工新疆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61