电网电气连通性分析是根据电网元件的连接关系,分析网络元件之间的连接关系,实质是把母线/开关或元件描述的物理模型转化为节点/支路描述的数学模型。电网的结构就是发电机、节点(母线)、电力变压器、开关、线路、负荷等设备通过导线连接构成,具有明显的点线特征,用图论进行网络分析并进行拓扑的重构是最为合理的。BPA模型向PSCAD/EMTDC模型的自动转换主要实现3方面功能:①网络拓扑结构的转换;②节点、发电机、变压器、负荷等模型元件在可视化界面中的布置方式,即元件坐标的确定;③模型元件参数的转换。
BPA中的模型数据是以文本形式体现的,利用母线名称或者母线编号实现数据信息的交换,不需要形成可视化的电气接线图,不同的模型元件有不同的数据卡,每种模型的数据卡规定了模型元件参数的填写格式。网络中每个模型的数据卡逐一填写完毕后,加上必要的控制语句后构成了网络的模型数据。BPA网络模型数据中按节点名称或者节点编号记录电网数据,节点名称是唯一的,节点数据卡具有1个节点名称,支路数据卡具有2个或3个节点名称,根据节点数据卡和支路数据卡的节点名称即可确定BPA网络模型的拓扑结构。因此,BPA向PSCAD/EMTDC的网络拓扑结构转换即根据BPA网络模型数据的节点名称,确定节点与支路的关联矩阵R,根据关联矩阵R采用深度优先搜索算法,以某一节点为树根节点逐个搜索节点,确定节点间的拓扑关系。同时设置每个节点在二维可视化界面中的坐标,节点确定后,在可视化界面中确定节点间模型元件的坐标,并添加模型元件,构成网络拓扑的支路,最后根据BPA中的模型元件参数信息填写PSCAD/EMTDC中的模型元件参数。
基于图论相关知识,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC文件的后台可编写性,采用VC++语言编写开发机电暂态BPA仿真模型向电磁暂态PSCAD/EMTDC仿真模型自动转换平台。平台开发采用传统的分块编写、相互调用办法,按照电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC文件的特点,将机电暂态BPA仿真模型分别转换成电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC所能识别的结构体语言。该自动转换平台功能分为机电暂态BPA数据的读入、分析,非可视化网络拓扑结构在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC环境下的重构与可视化,模型转换以及电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC文件输出四部分,其转换流程图如图2-4所示。(www.xing528.com)
图2-4 模型自动转换流程图
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