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学术论文 2020-08-26 79
  PSD-BPA软件由中国电科院引进,通过二次开发,已成为满足我国大规模电力系统仿真计算要求的软件。该软件可以针对大规模交直流系统,进行暂态稳定计算或者潮流、短路计算。PSD-BPA的计算数据通过数据卡进行储存。
  PSD-BPA通过其专用的控制语句,对潮流程序的输入、计算和输出内容进行设置,从而实现选择和改变控制功能、计算数据修改等;网络数据通常另存于潮流库文件中,由程序控制语句调用[1],也可以紧跟在程序控制语句后面输入。
  导入电网的潮流数据,在PSD环境中完成BPA模块的启动路径配置,就可以输出潮流计算结果。潮流计算结果的输出数据包括计算结果、自定义输出列表和分析报告表等。数据储存在固定列宽的数据卡中,当新增电力设备需要更新数据时,必须手动进行修改,工作量非常大。同时,对于数据中变电站所接带的负荷,在进行夏季大负荷、冬季大负荷等各类运行方式计算时,也需要进行修改,且容易遗漏[2]。
  2软件基本功能
  本软件基于PSD-BPA平台,实现BPA的数据管理,主要功能包括:(1)开发数据接口,将目前以人工为主的数据管理方式纳入软件维护和管理中。(2)软件可以对BPA常用的潮流数据卡进行分析,形成各类BPA数据文件,包括潮流文件、短路和稳定文件。(3)分析潮流计算结果,并导出统计图表。将潮流计算结果输出到用户指定格式的表格中,其统计分析结果可辅助工作人员进行网架结构和运行方式的分析等。(4)软件能自动将数据导出为表格,用于后续分析。
  3软件架构
  3.1Excel平臺
  本平台采用Excel管理输电线路、无功补偿装置、变压器等各类设备的相应计算数据,并将所需数据保存在数据库中。
  3.2计算分析平台
  本平台通过搭建并整合数据接口、权限管理、数据校核等多种功能模块,可以实现数据分析和维护、BPA潮流计算等功能。
  (1)数据接口。通过分析BPA的潮流数据卡,得出潮流数据和Excel数据的对应关系,进而实现两者之间的转换。本软件可以读取用户指定的BPA数据,与Excel数据库中的数据进行对比分析,生成新的BPA数据文件,节约了人工维护、修改计算数据的时间。
  (2)权限管理。通过用户、日志和权限管理,一方面可以完成对本软件不同用户的管理,也可以在修改计算数据时,确认用户权限后才允许修改,从而有效防止各类用户的错误操作引起的数据错误,进而导致潮流不收敛或者计算结果出现错误。
  (3)数据校核。本软件通过BPA,使用新生成的数据文件计算电网潮流,如果结果无误,则将计算结果进行解析,将解析为BPA潮流格式的结果和原BPA数据文件的潮流结果进行对比。如果所给的BPA数据文件潮流不能收敛,则进行数据筛查。
  (4)数据管理和维护。可使用本软件直接对电网数据进行修改、更新,保证数据跟随电网实际变化情况同步更新,提高数据处理效率。
  3.3人机交互平台
  本平台包含人机友好的用户界面、统计分析表格等可视化窗口。运行BPA潮流计算程序,并分析计算结果,输出统计图表,辅助专业人员对网架结构和运行方式进行分析。
  4软件应用
  (1)用户登录。用户登录界面如图1所示,输入正确的用户名和密码即可登录。
  (2)导入DAT文件。登录本软件主界面后,进入“数据管理”选项卡,点击界面左上角的“打开DAT”,可以选择需要导入的数据库或者DAT文件,完成数据库或者DAT文件的导入后,界面如图2所示。
  (3)当用户把数据库或者DAT数据导入软件后,假如电网网架结构有所变化,本软件能够快捷、高效地完成BPA计算数据的修改,减轻了人工维护数据卡的工作量。BPA数据修改界面如图3所示。
  图3中“数据修改”模块可以把BPA的DAT格式文件以数据表或文本形式展示给用户。在完成数据导入后,可将BPA数据在人机交互界面中显示出来,点击相应按钮,就可以快捷、高效地增加或者导出线路、变压器和母线节点的数据,减少了人员修改数据所需的时间,并且降低了出错概率。
  (4)进行潮流计算。软件能够调用BPA模块进行潮流计算,计算结果通过表格的形式输出。
  (5)短路电流计算。短路电流计算可以根据系统实际运行故障数据,结合系统故障仿真,实现对电网故障暂态数据的分析。通过精确计算故障清除时间,分析故障清理时间的趋势,找出故障单元,提高系统运行、规划的效率及可靠性。
  (6)数据报表导出。数据可以通过数据库导出生成网页和xls格式的统计报表,也可以生成DAT文件。
  5结语
  本文开发了基于PSD-BPA的计算数据管理软件,实现了电力系统计算数据的维护功能,可有效、快速地批量管理潮流数据,降低错漏概率,使得基于BPA仿真计算的电力系统规划和分析更加方便、快捷,有效减少了工作人员在电网规划设计中的计算仿真时间,极大地提高了工作效率。
  作者简介:张家宁(1992—),男,山东济南人,研究生,工程师,从事输电网规划、项目前期工作。

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