(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111442587.8 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 国网福建省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 350007 福建省福州市仓山区复园支 路48号 (72)发明人 李智诚　鲍国俊　戴立宇　熊嘉丽　 林国栋　邓超平　晁武杰　唐志军　 蔡强　张伟骏　林少真　郭健生　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 郭东亮　蔡学俊 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/20(2020.01)G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿 真模型自动生成方法 (57)摘要 本发明提出一种基于PMS的PSCAD区域电网 电磁暂态仿真模型自动生成方法， 包括以下步 骤； 步骤S1、 由PMS导出区域电网的设备参数表； 步骤S2、 由设备参数表提取电磁暂态建模所需设 备参数； 步骤S3、 基于 所提取设备参数， 建立元件 库， 并对设备参数进行数据校核、 修正、 转换； 步 骤S4、 用户基于 数据校核结果， 进行参数修正； 步 骤S5、 基于Python、 PSCAD  Automation  Library， 生成PSCAD工程文件， 并依据变电站数目及规模 划分区域； 步骤S6、 逐个变电站生成内部变压器 等模型， 并设置参数； 步骤S7、 依据线路表， 添加 变电站间连接线路； 本发明基于PMS信息系统已 有设备参数， 利用Python、 PSCAD  Automation   Library等工具， 能实现区域电网电磁暂态模型 的快速生成。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114201862 A 2022.03.18 CN 114201862 A 1.一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方法， 其特征在于： 包括 以下步骤； 步骤S1、 由PMS导出区域电网的设备参数表； 步骤S2、 由设备参数表提取电磁暂态建模所需设备参数； 步骤S3、 基于所提取设备参数， 建立元件库， 并对设备参数进行 数据校核、 修 正、 转换； 步骤S4、 用户基于数据校核结果， 进行参数修 正； 步骤S5、 基于Python、 PSCAD  Automation  Library， 生成PSCAD工程文件， 并依据变电站 数目及规模划分区域； 步骤S6、 逐个 变电站生成内部变压器等模型， 并设置参数； 步骤S7、 依据线路表， 添加变电站间连接线路。 2.根据权利 要求1所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 在步骤S1中， 所述设备参数表包括变压器参数表、 线路参数表。 3.根据权利 要求1所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 在步骤S2中， 校核方式包括： 参数格式校核、 参数合理性校核、 数据完整性 校核； 在进行数据修正时， 对于缺失或错 误数据， 采用典型参数进行补充并对其设定提 示。 4.根据权利 要求1所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 在步骤S2所述的建模 所需设备参数， 在步骤S1、 步骤S2中， 经PMS自动获取， 以PMS中已有的详尽且准确的数据来提高建模前期数据准备工作的效率和设备参数的准确 率。 5.根据权利 要求1所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 所述步骤S 3中， 采用Python程序实现设备参数的自动校核、 修正、 转换与统 计， 具体方法为： 步骤A1、 基于步骤S2所提取数据， 建立变压器元件库、 线路元件库、 变电站元件库， 统计 基本信息； 步骤A2、 对各个元件库参数进行格式校核， 判断各参数值是否符合特定格式要求； 步骤A3、 对各 元件库参数进行参数合理性校核； 步骤A4、 对各 元件库参数进行 数据完整性校核； 步骤A5、 对已有参数进行格式转换以适应P SCAD数据要求； 步骤A6、 对于格式有误、 参数不合理、 数据缺失的参数数据项， 使用典型参数代替， 并记 录该参数 所在表单名、 行号、 列号、 错 误情况、 替代策略， 输出报表， 便 于后续人工修 正； 步骤A7、 输出 各元件库表单及统计信息报表。 6.根据权利 要求5所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 所述 步骤A1中的基本信息包括变压器数、 线路数、 变电站数； 所述步骤A2中的格式校核包括判断数值类参数是否为数值、 判断 “相别”参数是否为 “A”或“B”或“C”、 判断“容量比”参数是否为“高压侧容 量/中压侧容 量/低压侧容 量”格式； 所述步骤A3 中的合理性校核包括校核参数取值是否在合理范围之内、 校核同一设备不 同参数间逻辑关系是否满足； 所述步骤A4中的数据完整性校核包括校核是否有参数缺失、 校核是否有变压器缺失、权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114201862 A 2校核是否有 线路缺失； 所述步骤A5 中的格式转换包括依据单位变化对参数进行折算、 依据格 式差异对参数格 式进行调整。 7.根据权利 要求1所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 所述步骤S4中， 当用户以人工方式， 根据参数校核提示信息对元件库的表 单进行修正时， 其人工修正操作包括修正错误参数、 补 充缺失数据； 当用户采用非人工方式 修正元件库的表单时， 直接应用程序来校正数据以进行电磁暂态仿真 建模。 8.根据权利 要求1所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 所述步骤S5至步骤S7为电磁暂态仿真模型建模过程， 该建模过程均由 Python调用PSACD Automati on Library自动完成。 9.根据权利 要求8所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成方 法， 其特征在于： 所述电磁暂态仿真模型建模过程包括生成工程文件、 设置工程参数、 添加 变压器及线路等元件、 设置元件参数。 10.根据权利要求8所述的一种基于PMS的PSCAD区域电网电磁暂态仿真模型自动生成 方法， 其特 征在于： 当电磁暂态仿真模型建模用于变电站建模时， 按以下步骤进行； 步骤B1、 对于变电站内所有变压器， 按照变压器类型逐步执行以下操作以生成模型并 设置参数； 所述变压器类型包括： 三相三绕组变压器、 三相双绕组变压器、 三相三绕组自耦 变压器、 单相三绕组自耦变压器； 建模所需参数及参数设置内容根据变压器类型不同而形 成差异； 步骤B2、 从变压器元件库中获取建模所需参数； 步骤B3、 获取步骤S5计算变压器坐标， 在指定位置添加对应 类型变压器元件； 步骤B4、 设置PSCAD变压器模型参数， 参数包括： 变压器名称、 容量、 频率、 接线方式、 Δ/ Y接线超前滞后关系、 短路阻抗、 是否为理想变压器、 空载损耗、 负载损耗、 分接头位置、 图像 上显示参数方式、 额定电压、 是否考虑饱和特性； 步骤B5、 对仿真变量命名， 命名的内容包括： 三/双绕组三相/单相电流、 三相/单相磁 链、 三相/单相励磁电流， 命名格式为 “变量名_变压器名 ”； 步骤B6、 对接地绕组添加接地元件； 步骤B7、 设置变压器分接 头； 步骤B8、 添加变压器测量变量， 便 于后续仿真观测； 步骤B9、 根据变电站结构、 变压器坐标， 添加连接线以连接变电站内部各变压器； 所述步骤B9中包括以下步骤； 步骤B91、 扫描 线路元件库， 逐线路进行以下操作以添加模型； 步骤B92、 使用Python调用mhrc.automation模块， 添加该线路模型， 并设置频率、 线长、 电阻、 电抗 参数； 步骤B93、 查找该线路两端变电站名称， 据此添加数据信号， 连接变压器模型及线路模 型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114201862 A 3