一种变电站组网模拟仿真方法技术

本发明专利技术属于变电站技术领域，具体涉及一种变电站组网模拟仿真方法，采用静态建模与动态数据结合技术，根据实际变电站组网图绘制变电站组网模拟仿真图形；根据实际的物理公式，采用所见即所得方式，编辑模拟仿真计算公式；处理断面数据，采用独立模拟仿真线程对模拟仿真数据的有效性和同步性进行判断，按照1秒的时间周期，将所有模拟仿真数据形成断面数据包，并存储在断面数据库中；通过拓扑图形文件结合断面数据库的数据以及内存实时数据库的数据，生成变电站组网数据模拟仿真实时拓扑图。本发明专利技术采用软件方法对变电站数据进行模拟仿真，节省成本；通过模拟仿真数据，形成不同的数据模型，可以分析变电站组网在不同工况下的运行状态。态。态。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站组网模拟仿真方法


[0001]本专利技术属于变电站
，具体涉及一种变电站组网模拟仿真方法。

技术介绍

[0002]随着经济发展和社会进步，供电网规模越来越大，供电网内的变电站的数量也越来越多。各层级变电站通过多种方式连接组成了供电网络，目前由于各变电站间的数据变化不同步、不准确，造成了供电网的数据失真，对于供电网的正常运行存在潜在的安全隐患。
[0003]供电网内的各层级变电站互相联系又相互制约，为了保证各层级变电站的安全稳定运行，有必要对各层级变电站的数据变化进行模拟仿真，为现实中的变电站运行提供有利的数据支撑。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题包括：1)变电站组网内，一个或多个变电站数据变化时，其它变电站数据如何变化的问题；2)变电站组网内，1秒的数据断面，如何保证数据同步和有效的问题；3)海量的数据断面如何保存，并进行分析的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术通过变电站之间的拓扑关系图，并根据各变电站的属性参数、电压、电流、有功、无功、功率因数、末端负载等参变量来计算各变电站线路的电能量数据。变电站间互相关联的数据有很多，主要有连接距离、电阻值、电抗值、电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等数据。通过这些基本数据，并配合相关算法，可以实现对下级或上级变电站的数据模拟仿真，通过大量的、不同取值范围的数据模拟仿真，发现可能发生的变电站故障。本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种变电站组网模拟仿真方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1、采用静态建模技术与动态数据技术相结合的方法，根据实际变电站组网图绘制变电站组网模拟仿真图形，保证图形的快速绘制与数据的动态显示。
[0008]步骤2、根据实际的物理公式，采用所见即所得方式，编辑模拟仿真计算公式，进行变电站组网数据模拟仿真。计算公式没有限制，适用于变电站常用的各种模拟仿真公式的录入。
[0009]采用独立模拟仿真线程进行公式的计算求解，求解算法为：将模拟仿真计算公式转化为中缀表达式，再通过排序分析，将中缀表达式转化为后缀表达式，通过对后缀表达式进行冒泡、排列、配对和正则算法，将公式因子按照优先级从高到低的顺序，逐一进行计算、合并，最终得到计算结果。
[0010]本算法可实现加、减、乘、除、对数、幂、开方、阶乘、三角/反三角、与、或、非等多种常用计算符号的任意组合计算。
[0011]步骤3、处理断面数据，采用独立模拟仿真线程对模拟仿真数据的有效性和同步性进行判断，按照1秒的时间周期，将所有模拟仿真数据形成断面数据包，并存储在断面数据
库中。形成断面数据的时候，对所有的数据点打上时间标签。
[0012]数据模拟仿真的时间频率为1秒，即每1秒钟产生一个数据断面，该数据断面保存有进行数据模拟和仿真的必要信息，通过不同数据断面的分析和整合，可模拟仿真变电站安全运行的数据模型。
[0013]步骤4、通过拓扑图形文件结合断面数据库的数据以及内存实时数据库的数据，生成变电站组网数据模拟仿真实时拓扑图。
[0014]当数据模拟仿真工作完成后，所有本次模拟仿真过程中保存的数据均可以按照数据点及保存时间进行导出操作，导出形式可以是表格或曲线，也可导出为excel文件。
[0015]优选的，静态建模技术，采用自定义标准图元绘制模拟仿真图形，生成并保存拓扑图形文件；动态数据技术，是把拓扑图形文件与实时数据结合起来，通过实时数据的变化，动态改变自定义标准图元的显示状态。
[0016]优选的，动态改变自定义标准图元的显示状态的具体实现方法：每一个图元在绘制时关联一个或多个数据值，当所关联的数据值发生变化时，根据数据变化的范围/方向/时标/变化比率对图元进行重绘制。
[0017]优选的，步骤2中，变电站组网数据模拟仿真的具体步骤如下：
[0018]S2.1、进行模拟仿真公式编辑，编辑完成的模拟仿真公式保存到公式数据库中，或者从公式数据库中调出已有的模拟仿真公式进行二次编辑；
[0019]S2.2、模拟仿真线程启动，读取公式数据库中的公式，形成中缀模拟仿真公式；
[0020]S2.3、将中缀模拟仿真公式转换为后缀模拟仿真公式；
[0021]S2.4、数据初始化，对变量数据进行初始赋值操作；
[0022]S2.5、模拟仿真置入数据处理，人工置入一个数据用来替换原有数据，后续使用置入数据参与公式计算；
[0023]S2.6、后缀模拟仿真公式运算，获取运算结果；
[0024]S2.7、保存模拟仿真公式运算结果。
[0025]优选的，步骤3中，处理断面数据的具体步骤如下：
[0026]S3.1、断面数据线程启动，初始化线程数据；
[0027]S3.2、判断断面数据库是否存在，如果存在，转下一步，如果不存在，创建断面数据库后转下一步；
[0028]S3.3、判断断面数据是否到达保存时间；
[0029]判断规则如下：
[0030]S3.3.1、创建数据保存定时器Ts，单位为毫秒；
[0031]S3.3.2、定时器Ts在线程启动时进行初始化，记录线程启动的时间t1，单位为秒；
[0032]S3.3.3、循环得到当前时间t2，单位为秒；
[0033]S3.3.4、当(t2
‑
t1)≧1时，保存时间到，转入步骤S3.4；此时将t2时间赋值给t1，t1＝t2，t2时间清零；
[0034]S3.3.5、当(t2
‑
t1)<1时，保存时间未到，转入步骤S3.3.3继续判断；
[0035]S3.4、从内存实时数据库中读取模拟仿真实时结果数据；
[0036]S3.5、将实时结果数据保存到断面数据库中，同时转步骤S3.3。
[0037]本专利技术的有益效果：
[0038]本专利技术通过特定算法，生成模拟仿真变电站组网的各种数据，记录保存这些数据，并通过拓扑图形、报表、曲线展示这些数据，不额外增加硬件，采用软件方法对变电站数据进行模拟仿真，节省成本；通过模拟仿真数据，形成不同的数据模型，可以分析变电站组网在不同工况下的运行状态，为电网安全运行提供有力的数据支撑，显著提高供电企业的工作效率。
附图说明
[0039]图1为本专利技术实施例的变电站组网模拟仿真方法的步骤示意图；
[0040]图2为本专利技术实施例的变电站组网模拟仿真图形的示意图；
[0041]图3为本专利技术实施例的变电站组网模拟仿真图形的示意图。
具体实施方式
[0042]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0043]如图1所示，为本专利技术实施例的变电站组网模拟仿真方法的步骤示意图。一种变电站组网模拟仿真方法，包括绘制模拟仿真图形、变电站组网数据模拟仿真和处理断面数据三大步骤。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站组网模拟仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用静态建模技术与动态数据技术相结合的方法，根据实际变电站组网图绘制变电站组网模拟仿真图形；步骤2、根据实际的物理公式，采用所见即所得方式，编辑模拟仿真计算公式，进行变电站组网数据模拟仿真；采用独立模拟仿真线程进行公式的计算求解，求解算法为：将模拟仿真计算公式转化为中缀表达式，再通过排序分析，将中缀表达式转化为后缀表达式，通过对后缀表达式进行冒泡、排列、配对和正则算法，将公式因子按照优先级从高到低的顺序，逐一进行计算、合并，最终得到计算结果；步骤3、处理断面数据，采用独立模拟仿真线程对模拟仿真数据的有效性和同步性进行判断，按照1秒的时间周期，将所有模拟仿真数据形成断面数据包，并存储在断面数据库中，形成断面数据的时候，对所有的数据点打上时间标签；步骤4、通过拓扑图形文件结合断面数据库的数据以及内存实时数据库的数据，生成变电站组网数据模拟仿真实时拓扑图。2.根据权利要求1所述的一种变电站组网模拟仿真方法，其特征在于，步骤1中，静态建模技术，采用自定义标准图元绘制模拟仿真图形，生成并保存拓扑图形文件；动态数据技术，是把拓扑图形文件与实时数据结合起来，通过实时数据的变化，动态改变自定义标准图元的显示状态。3.根据权利要求2所述的一种变电站组网模拟仿真方法，其特征在于，动态改变自定义标准图元的显示状态的具体实现方法：每一个图元在绘制时关联一个或多个数据值，当所关联的数据值发生变化时，根据数据变化的范围/方向/时标/变化比率对图元进行重绘制。4.根据权利要求1所述的一种变电站组网模拟仿真方法，其特征在于，步骤2中，变电站组...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐轶，李涛，李永明，刘兰兵，马超，
申请(专利权)人：积成能源有限公司，
类型：发明
国别省市：