[发明专利]基于Python与PSS/E的电力系统连续潮流计算系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统潮流仿真技术工具领域，尤其是涉及一种基于Python语言与电力系统分析工具PSS/E的创新连续潮流计算功能单元。

背景技术

当前，国际主流电力系统仿真分析工具包括：PSS/E、BPA、PowerWorld、PSLF等。我国电力系统的研发普遍采用BPA和PSS/E，二者都具备强大的网络潮流分析能力。为应对大规模可再生能源发电接入电力系统的时代需求，各主流仿真分析工具的开发商，均开始逐步提供计及新能源接入的电力系统动态仿真功能单元。对于一个典型的现代电力系统分析软件工具，稳态潮流分析功能单元处于核心地位，该功能对于电力系统规划与运行，都有极大的辅助分析功能，可有效提升电力系统各级调度与规划人员的生产力。

PSS/E为西门子公司研发的一款优秀的面向工程实际的电力系统仿真分析软件,能够精确的进行电力系统潮流计算，因此在进行电力系统分析时经常采用PSS/E作为仿真工具。

对于一个接有可再生能源场站(如：大型陆上/海上风电场)电力系统而言，由于风电场的有功输出随着风速的变化展现出随机波动特性，因而现代电力系统的网络潮流分析也需要做相应的功能调整。观察在风电场不同有功输出下的系统潮流，需要不断改变风电场有功输出，进行多次潮流计算，即“连续潮流计算”。“连续潮流计算”，即：在特定仿真环境下进行多次潮流计算的批处理功能。

目前，没有任何一款电力系统仿真软件具备上述“连续潮流计算”功能，严重制约了PSS/E功能的全面性，影响了PSS/E的商业推广。

由此可知，在主流的仿真分析工具平台上，通过第三方开发“连续潮流计算”工具包，具有强烈的现实意义与巨大的商业价值。但是，在这个开发过程中，面临多项挑战：(1)基于Python语言的PSS/E应用程序接口函数参数繁多，应用格式严格，给程序编写带来许多繁琐的工作；(2)PSS/E计算数据录入格式严格，手动修改数据文件时步骤繁琐且容易出错。

发明内容

本发明的目的为：克服上述现有PSS/E商业软件技术中存在的功能缺陷，通过Python语言为PSS/E平台提供一种技术概念清晰、实现方法简单、计算可靠性高的“连续潮流计算”工具，从而可有效嵌入PSS/E平台中，提供网络潮流分析的先进功能，有效提升PSS/E的商业与技术价值。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于Python与PSS/E的电力系统连续潮流计算系统，包括：

数据文件输入模块，获取连接潮流计算所需的风机有功出力数据文件；

线路选择模块，获取待观测线路；

潮流计算模块，读取所述风机有功出力数据文件，调用基于Python语言的应用程序编程接口进行连续潮流计算，获取待观测线路的潮流计算结果；

显示模块，显示所述潮流计算结果。

所述风机有功输出数据文件中存储有风机数字编号、对应风机有功出力和时间序列。

所述线路选择模块包括起始母线编号选择单元、终点母线编号选择单元和母线间线路编号选择单元。

所述线路选择模块还包括线路编号删除单元。

所述潮流计算模块包括：

有功出力读取单元，读取所述风机有功输出数据文件中各风机在各个时间点的有功出力，形成有功出力数组，并获取潮流计算次数；

连续潮流计算单元，遍历所述有功出力数组改变风机的有功出力，执行潮流计算，获取待观测线路的潮流计算结果并保存。

所述显示模块还包括用于显示线路选择情况的线路选择显示单元。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明应用基于Python语言的应用程序编程接口实现了PSS/E平台的电力系统连续潮流计算工具，程序简单，操作速度快，执行精确，大量减少了重复性的手工操作量；

(2)本发明可有效嵌入PSS/E平台中，无需生成可执行程序，具有可视化显示界面，界面简单，操作便捷；

(3)本发明潮流计算、风机出力数据读取、母线数字编号读取等操作均基于应用程序接口实现，操作速度快，过程准确；

(4)本发明充分考虑了多种用户非法操作，针对各种可能导致程序不正常运行的情况作了预防，使用起来可靠性高、稳定性强。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的流程示意图。

具体实施方式