本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)潮流仿真技術(shù)工具領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于python語言與電力系統(tǒng)分析工具pss/e的創(chuàng)新連續(xù)潮流計算功能單元。

背景技術(shù)：

當前，國際主流電力系統(tǒng)仿真分析工具包括：pss/e、bpa、powerworld、pslf等。我國電力系統(tǒng)的研發(fā)普遍采用bpa和pss/e，二者都具備強大的網(wǎng)絡(luò)潮流分析能力。為應(yīng)對大規(guī)模可再生能源發(fā)電接入電力系統(tǒng)的時代需求，各主流仿真分析工具的開發(fā)商，均開始逐步提供計及新能源接入的電力系統(tǒng)動態(tài)仿真功能單元。對于一個典型的現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析軟件工具，穩(wěn)態(tài)潮流分析功能單元處于核心地位，該功能對于電力系統(tǒng)規(guī)劃與運行，都有極大的輔助分析功能，可有效提升電力系統(tǒng)各級調(diào)度與規(guī)劃人員的生產(chǎn)力。

pss/e為西門子公司研發(fā)的一款優(yōu)秀的面向工程實際的電力系統(tǒng)仿真分析軟件,能夠精確的進行電力系統(tǒng)潮流計算，因此在進行電力系統(tǒng)分析時經(jīng)常采用pss/e作為仿真工具。

對于一個接有可再生能源場站(如：大型陸上/海上風(fēng)電場)電力系統(tǒng)而言，由于風(fēng)電場的有功輸出隨著風(fēng)速的變化展現(xiàn)出隨機波動特性，因而現(xiàn)代電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)潮流分析也需要做相應(yīng)的功能調(diào)整。觀察在風(fēng)電場不同有功輸出下的系統(tǒng)潮流，需要不斷改變風(fēng)電場有功輸出，進行多次潮流計算，即“連續(xù)潮流計算”?！斑B續(xù)潮流計算”，即：在特定仿真環(huán)境下進行多次潮流計算的批處理功能。

目前，沒有任何一款電力系統(tǒng)仿真軟件具備上述“連續(xù)潮流計算”功能，嚴重制約了pss/e功能的全面性，影響了pss/e的商業(yè)推廣。

由此可知，在主流的仿真分析工具平臺上，通過第三方開發(fā)“連續(xù)潮流計算”工具包，具有強烈的現(xiàn)實意義與巨大的商業(yè)價值。但是，在這個開發(fā)過程中，面臨多項挑戰(zhàn)：(1)基于python語言的pss/e應(yīng)用程序接口函數(shù)參數(shù)繁多，應(yīng)用格式嚴格，給程序編寫帶來許多繁瑣的工作；(2)pss/e計算數(shù)據(jù)錄入格式嚴格，手動修改數(shù)據(jù)文件時步驟繁瑣且容易出錯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為：克服上述現(xiàn)有pss/e商業(yè)軟件技術(shù)中存在的功能缺陷，通過python語言為pss/e平臺提供一種技術(shù)概念清晰、實現(xiàn)方法簡單、計算可靠性高的“連續(xù)潮流計算”工具，從而可有效嵌入pss/e平臺中，提供網(wǎng)絡(luò)潮流分析的先進功能，有效提升pss/e的商業(yè)與技術(shù)價值。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于python與pss/e的電力系統(tǒng)連續(xù)潮流計算系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)文件輸入模塊，獲取連接潮流計算所需的風(fēng)機有功出力數(shù)據(jù)文件；

線路選擇模塊，獲取待觀測線路；

潮流計算模塊，讀取所述風(fēng)機有功出力數(shù)據(jù)文件，調(diào)用基于python語言的應(yīng)用程序編程接口進行連續(xù)潮流計算，獲取待觀測線路的潮流計算結(jié)果；

顯示模塊，顯示所述潮流計算結(jié)果。

所述風(fēng)機有功輸出數(shù)據(jù)文件中存儲有風(fēng)機數(shù)字編號、對應(yīng)風(fēng)機有功出力和時間序列。

所述線路選擇模塊包括起始母線編號選擇單元、終點母線編號選擇單元和母線間線路編號選擇單元。

所述線路選擇模塊還包括線路編號刪除單元。

所述潮流計算模塊包括：

有功出力讀取單元，讀取所述風(fēng)機有功輸出數(shù)據(jù)文件中各風(fēng)機在各個時間點的有功出力，形成有功出力數(shù)組，并獲取潮流計算次數(shù)；

連續(xù)潮流計算單元，遍歷所述有功出力數(shù)組改變風(fēng)機的有功出力，執(zhí)行潮流計算，獲取待觀測線路的潮流計算結(jié)果并保存。

所述顯示模塊還包括用于顯示線路選擇情況的線路選擇顯示單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明應(yīng)用基于python語言的應(yīng)用程序編程接口實現(xiàn)了pss/e平臺的電力系統(tǒng)連續(xù)潮流計算工具，程序簡單，操作速度快，執(zhí)行精確，大量減少了重復(fù)性的手工操作量；

(2)本發(fā)明可有效嵌入pss/e平臺中，無需生成可執(zhí)行程序，具有可視化顯示界面，界面簡單，操作便捷；

(3)本發(fā)明潮流計算、風(fēng)機出力數(shù)據(jù)讀取、母線數(shù)字編號讀取等操作均基于應(yīng)用程序接口實現(xiàn)，操作速度快，過程準確；

(4)本發(fā)明充分考慮了多種用戶非法操作，針對各種可能導(dǎo)致程序不正常運行的情況作了預(yù)防，使用起來可靠性高、穩(wěn)定性強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

本實施例提供一種基于python與pss/e的電力系統(tǒng)連續(xù)潮流計算系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，包括數(shù)據(jù)文件輸入模塊、線路選擇模塊、潮流計算模塊和顯示模塊。數(shù)據(jù)文件輸入模塊用于獲取連接潮流計算所需的風(fēng)機有功出力數(shù)據(jù)文件，所述風(fēng)機有功輸出數(shù)據(jù)文件中存儲有風(fēng)機數(shù)字編號、對應(yīng)風(fēng)機有功出力和時間序列。線路選擇模塊用于獲取待觀測線路，包括起始母線編號選擇單元、終點母線編號選擇單元和母線間線路編號選擇單元。潮流計算模塊用于讀取所述風(fēng)機有功出力數(shù)據(jù)文件，調(diào)用基于python語言的應(yīng)用程序編程接口進行連續(xù)潮流計算，獲取待觀測線路的潮流計算結(jié)果，顯示模塊還包括用于顯示線路選擇情況的線路選擇顯示單元。

所述潮流計算模塊包括：有功出力讀取單元，讀取所述風(fēng)機有功輸出數(shù)據(jù)文件中各風(fēng)機在各個時間點的有功出力，形成有功出力數(shù)組，并獲取潮流計算次數(shù)；連續(xù)潮流計算單元，遍歷所述有功出力數(shù)組改變風(fēng)機的有功出力，執(zhí)行潮流計算，獲取待觀測線路的潮流計算結(jié)果并保存。

如圖1-圖2為所示，上述基于python與pss/e的電力系統(tǒng)連續(xù)潮流計算系統(tǒng)進行連續(xù)潮流計算的具體過程是：獲取事先編制的連續(xù)潮流計算所需的風(fēng)機有功出力數(shù)據(jù)文件，該文件的格式為.csv，可命名為read.csv；依次選取起始母線編號、終點母線編號和母線間線路編號，選定待觀測路線；潮流計算模塊讀取風(fēng)機有功輸出數(shù)據(jù)文件中各風(fēng)機在各個時間點的有功出力，形成有功出力數(shù)組，并根據(jù)read.csv的長度獲取潮流計算次數(shù)，遍歷所述有功出力數(shù)組改變風(fēng)機的有功出力，改變pss/e仿真計算數(shù)據(jù)中風(fēng)機的有功輸出，執(zhí)行潮流計算，獲取待觀測線路的潮流計算結(jié)果并保存至write.csv中；顯示模塊將待觀測路線的有功潮流、無功潮流、視在功率潮流逐列進行顯示。

在本發(fā)明的另一實施例中，線路選擇模塊還包括線路編號刪除單元。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于Python與PSS/E的電力系統(tǒng)連續(xù)潮流計算系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)文件輸入模塊，獲取連接潮流計算所需的風(fēng)機有功出力數(shù)據(jù)文件；線路選擇模塊，獲取待觀測線路；潮流計算模塊，讀取所述風(fēng)機有功出力數(shù)據(jù)文件，調(diào)用基于Python語言的應(yīng)用程序編程接口進行連續(xù)潮流計算，獲取待觀測線路的潮流計算結(jié)果；顯示模塊，顯示所述潮流計算結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有技術(shù)概念清晰、實現(xiàn)方法簡單、計算可靠性高等優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：黃阮明;朱淼;郭明星;余婕;仇成;徐莉婷;朱航
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)上海市電力公司;上海交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.05
技術(shù)公布日：2017.08.11