在線PSASP的數(shù)據(jù)與模型的管理

PSASP主要功能PSASP處理了大量的數(shù)據(jù)和模型，并具有模型自定義和用戶程序接口功能。SCADAPSASPPSASP目前，在線PSASP的數(shù)據(jù)與模型管理功能包括：―基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫―元件公用參數(shù)模型庫―用戶自定義建模―用戶程序接口―實時數(shù)據(jù)庫―量測模型管理與維護基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的定義它是電力系統(tǒng)分析計算中最基本且較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，與執(zhí)行什么計算沒有關(guān)系。對于一個電網(wǎng)來說，輸電線，變壓器，直流線，靜補，發(fā)電機，調(diào)節(jié)器，負(fù)荷等元件及其相應(yīng)參數(shù)是最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。當(dāng)把這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，再加上少量的控制信息(計算數(shù)據(jù))即可執(zhí)行各種分析計算。而且在此基礎(chǔ)上，不斷加以補充，可以應(yīng)用多年?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)容個數(shù)據(jù)表?；驹?shù)據(jù)庫刀閘等)和二次裝置(調(diào)壓器、調(diào)速器，PSS元件公用參數(shù)數(shù)據(jù)庫PSS)基本元件和公用參數(shù)兩個數(shù)據(jù)庫所包含的數(shù)據(jù)表及其之間的關(guān)系如下表所示?；驹?shù)據(jù)庫各表母線斷路器交流線移相變壓器直流線發(fā)電機及其調(diào)節(jié)器負(fù)荷靜止無功補償器零序互感區(qū)域數(shù)據(jù)

公用參數(shù)數(shù)據(jù)庫各表直流線調(diào)節(jié)器參數(shù)發(fā)電機參數(shù)型調(diào)壓器參數(shù)調(diào)速器參數(shù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)參數(shù)負(fù)荷靜特性參數(shù)12基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的組織母線數(shù)據(jù)庫是首先要建立的基本數(shù)據(jù)在基本元件數(shù)據(jù)庫中，母線數(shù)據(jù)有如下特點：①母線是節(jié)點的集合，其它元件均通過節(jié)點與母線相聯(lián)系，如：發(fā)電機和負(fù)荷可能通過開關(guān)和刀閘與一個母線相連，簡化計算分析時，發(fā)電機和負(fù)荷可以直接和母線相聯(lián)系；交流線，直流線，兩繞組變壓器，移相變壓器各都與兩個母線相連；三繞組變壓器與四個母線(其中星形等值電路的中心點也要設(shè)一個母線)相連；靜補與一個或兩個母線(若安裝點和控制點不在同一母線上)相連；變電站主接線是一個或者多個母線的詳細(xì)描述；零序互感涉及兩條或三條線路；開關(guān)和刀閘屬于母線一部分，開關(guān)和刀閘的開合將引起母線的分裂與合并；區(qū)域是母線的集合。因此，首先要建立母線數(shù)據(jù)，才能建立與該母線相聯(lián)系的數(shù)據(jù)。Group(Group)所確定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而定。該計算方案母線集合是母線數(shù)據(jù)表中的一部分。數(shù)據(jù)組(Group)字段的設(shè)計和應(yīng)用除母線外，其他電力系統(tǒng)元件數(shù)據(jù)，都含有一個Group(10GroupGroup從而起到靈活定義電網(wǎng)規(guī)模結(jié)構(gòu)和運行方式的作用。在執(zhí)行各種計算時，需要定義所要計算的方案（Scheme）SchemeGroupScheme=Group1+Group2+…+Group30，GroupSchemeA=Group1+Group2，如下圖所示：Group1Group1CGroup2交集C的數(shù)據(jù)由Group2決定。例如：華中電網(wǎng)的數(shù)據(jù)按如下方式準(zhǔn)備：Group發(fā)電機和負(fù)荷數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，按地區(qū)和季節(jié)將Group字段分別賦予“河南”，“湖南”，“江西”，“江西夏”，“江西冬”等。計算潮流時可定義方案如下：序號序號方案名Group12“江西冬”“江西”+“江西冬”3“江西夏”“江西”+“江西夏”個方案(“江西冬”)即是做江西冬季運行方式的計算；若選第三個方案(“江西夏”)即是做江西夏季運行方式的計算。元件公用參數(shù)模型庫PSASP件公用參數(shù)的特點是“公用”性。以基本元件數(shù)據(jù)庫中的發(fā)電機及其調(diào)節(jié)器數(shù)據(jù)為例,每一接有發(fā)電機的母線，均需填寫其發(fā)電機(或等值機)的有關(guān)數(shù)據(jù),其中除有功和無功出力外,還需填寫:·同步機的有關(guān)參數(shù):

X,X

,X",

,X',X

…T,T

,T

,T',d d d…T"…r,aq0r,a

q q q

J d0 d0 q0r,a·調(diào)壓器各環(huán)節(jié)參數(shù):K Kr,a

,Kf,

T,Tf…·調(diào)速器各環(huán)節(jié)參數(shù):KKKTTT…i i s w·PSS

,Kp,K,T,T,T …w v 1 2 3元件公用參數(shù)包括以下內(nèi)容：發(fā)電機參數(shù)12調(diào)速器參數(shù)PSS負(fù)荷靜特性參數(shù)感應(yīng)電動機參數(shù)12直流線調(diào)節(jié)器參數(shù)1.4.1概述近年來，隨著電力系統(tǒng)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，新型系統(tǒng)元件不斷投入和系算中模擬若干新型元件和各種控制功能的需求。鑒于此，PSASPPSASP質(zhì)的飛躍。PSASPPSASP的一個組成部分，提供給用戶應(yīng)用，以此不斷充實和發(fā)展PSASP如：VbyV：用某一母線的電壓去控制同一母線或另一母線電壓VbyVbyQijbyV：用某一母線的電壓去控制某一線路無功功率QijbyQG：用某一發(fā)電機母線的無功功率去控制某一線路無功功率QijbyQL：用某一負(fù)荷母線的無功功率去控制某一線路無功功率PijbyPG：用某一發(fā)電機母線的有功功率去控制某一線路有功功率PijbyPL：用某一負(fù)荷母線的有功功率去控制某一線路有功功率VbyX：用某一線路的電抗(jX)值去控制某一母線電壓PijbyX：用某一線路的電抗(jX)值去控制某一線路有功功率QijbyX：用某一線路的電抗(jX)值去控制某一線路無功功率VbyTk：用某一變壓器的變比(Tk)值去控制某一母線電壓QijbyTk：用某一變壓器的變比(Tk)值去控制某一線路無功功Shift-Ang：給定變比幅值和相角(Tk )的移相器模型Shift-Pij：給定變比幅值(Tk)和某線路有功功率(Pij)的移相器模型De_Loadbyf：低頻率減負(fù)荷繼電器模型De_LoadbyV：低電壓減負(fù)荷繼電器模型HVDC_Model3：考慮直流線路動態(tài)，整流側(cè)功率調(diào)節(jié)器，逆變側(cè)熄弧角調(diào)節(jié)器，可外加電力系統(tǒng)控制器的直流模型上述的系統(tǒng)模型，用戶可方便地修改或增加其模型參數(shù)后加以調(diào)用。1.4.2基本原理為了實現(xiàn)用戶自定義建模功能，PSASP完成了以下幾方面的工作。基本功能框的建立x1x2y=f(x1,xx1x2y=f(x1,x2)y圖2-1基本功能框的結(jié)構(gòu)PSASP根據(jù)需要，在程序中設(shè)置了50多個功能框，并可根據(jù)實際需要進一步擴充。按性質(zhì)，這些功能框基本上可分為微積分運算、代數(shù)運算、基本函數(shù)運算、邏輯控制運算、線性和非線性函數(shù)運算及其他運算等類型，可以為潮流和暫態(tài)穩(wěn)定及其它相關(guān)計算程序所公用。顯然，只要有足夠多的基本功能框，就可以構(gòu)建所需的模型，完成相應(yīng)的功能。輸入和輸出信息的規(guī)定每個用戶所定義的模型，通過該模型的輸入信息X)和輸出信息Y(y1，y2， )與所研究的電力系統(tǒng)連成一整體，如下圖所示。X YXYX Y1UD2…m圖2-2UD模型與電力系統(tǒng)的聯(lián)系PSASP與電力系統(tǒng)的連接。模型定義編輯環(huán)境的設(shè)計輸出信息的接入，參數(shù)的給定等。為此，PSASP觀友好的圖形/文本兩種建模編輯環(huán)境，為用戶正確建立模型創(chuàng)造了條件。用戶用戶程序接口所謂用戶程序接口(UserProgramInterface，UPI，PSASP/UPI)，就是使PSASPPSASP為其他程序共享，另一方面也為PSASP自身的開拓和發(fā)展創(chuàng)造了非常有利的條件。PSASP/UPI的主要功能特性可概述如下:①用戶可以不受用戶自定義功能框的限制，利用各種語言通過自由編程，實現(xiàn)某些模型和功能。PSASP大大減少新程序開發(fā)的復(fù)雜性和工作量，并提高用戶程序的可靠性。PSASP/UPI的某些指定量，整理成表格或繪出曲線的功能。④PSASP/UPIPSASP5.1PSASP5.1功能。包括用戶自定義功能。⑤PSASP提供了一些接口變量，以用于用戶自定義模型之間、用戶程序之間、用戶自定義模型和用戶程序之間的裝配組合。為此，又可以實現(xiàn)積少成多，由簡單組合復(fù)雜的資源積累和資源共享的目標(biāo)。⑥PSASPDOSWindows640KBPSASPDOS(*.EXE)640KB工具不限，如:FORTRAN、BASIC、C實時數(shù)據(jù)庫概述（是運行快速能滿足數(shù)據(jù)共享和實時要求的主內(nèi)SCADAPSASP程序可用下圖表示三者之間的關(guān)系：機電潮流 暫計算 仿

短路 ... 小干電流 穩(wěn)定計算 分析

各種計算程序SCADA/EMS實時數(shù)據(jù)在線拓?fù)浜蜖顟B(tài)估計

實時數(shù)據(jù)庫 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 固定模型模型庫公用數(shù)據(jù) 公用模型

公用數(shù)據(jù)和模型平臺圖2-3實時數(shù)據(jù)庫、狀態(tài)估計和PSASP程序的關(guān)系實時數(shù)據(jù)庫的特點1)響應(yīng)速度快測試表明，對于結(jié)構(gòu)為{stringkey,stringvalue}1.6GHz)：10：674提交(commit)：257010：3851010：286將10：43310：652)數(shù)據(jù)庫定義功能支持兩種方式的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義功能：SQLC++字段支持多種數(shù)據(jù)類型：字符串類型，可變長度；整數(shù)類型，包括一個字節(jié)，二個字節(jié)，四個字節(jié)的整數(shù)；浮點類型；雙精度類型；布爾型；可以是數(shù)組；可以是其他對象的引用；數(shù)據(jù)存儲－存儲控制，并發(fā)控制等數(shù)據(jù)維護－完整性檢查，安全性檢查等標(biāo)準(zhǔn)化的接口CC++語言接口SQLUNIXWINDOW實時數(shù)據(jù)庫的功能C++CCC訪問。XMLXML文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)到實時數(shù)據(jù)庫中。SQLSQLSQLWeb實時數(shù)據(jù)庫的核心開發(fā)技術(shù)內(nèi)存分配內(nèi)存分配和管理是通過位圖頁面（BitmapPage）來實現(xiàn)的。最小的內(nèi)存分16161UnixWindowsWindowsCreatFileMapping，MapViewOfFile事務(wù)處理的所有修改。同時性。查詢優(yōu)化RTDBHashT(T-TreeT-TreeAVL-Tree和數(shù)組的結(jié)合，在實時數(shù)據(jù)庫中的地位類似于商業(yè)數(shù)據(jù)庫的B插C*log2(N)。TBBT對象關(guān)系模型對象關(guān)系模型是通過一組宏將C++類定義映射成實時數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)定義來實現(xiàn)的。實時數(shù)據(jù)庫中的表對應(yīng)C++中的類，記錄對應(yīng)C++的對象，字段對應(yīng)類的屬性。對象關(guān)系模型支持任意復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，如數(shù)組、指針、指針數(shù)組，甚至函數(shù)。下表給出了幾個關(guān)鍵的宏。宏 描述CLASS_DESCRIPTOR類描述宏KEYFIELDMETHODSUPERCLASS

數(shù)據(jù)成員對應(yīng)表中的關(guān)鍵字（主鍵）數(shù)據(jù)成員對應(yīng)表中的字段自定義類方法，可在SQL語句中調(diào)用指定當(dāng)前對象的父類，體現(xiàn)C++的繼承性RELATIONRELATION指定兩個表的一對一、一對多或多對多關(guān)系。SUPERCLASSAnalogClassAnalog{int id;char*name;float int quality;CLASS_DESCRIPTOR((KEY(id,HASHED|INDEXED),FIELD(name),FIELD(value),FIELD(quality)));}AnalogS