基于PSS/E的电力系统可视化软件的研究与实现

论文摘要

随着计算机技术和电力工业的不断发展,科学计算可视化已经成为服务于电力系统的各种软件中不可分割的一部分。电力系统的图形化表示有利于人脑对复杂模型的理解,提高电力系统分析的智能化和准确性。潮流图是电力系统分析、计算工作中不可缺少的图形工具,研究潮流图自动生成方法,可以节约劳动,提高图形工具的标准化程度,具有现实意义。作为世界电力工业中应用最广泛的电力系统分析软件之一,PSS/E(PowerSystem Simulator for Engineering)的潮流图绘制功能尚不完善。本文根据电力系统地理接线潮流图的特点,提出了一种基于电力系统仿真软件PSS/E潮流数据文件的潮流图绘制系统的设计思路。采用面向对象的方法和可视化编程技术,将各电力系统装置封装为元件类,并建立起设备—图元—类之间的相互关系。利用电网综合数据库对电网拓扑结构和潮流信息进行管理,通过数据库将各功能模块连接成一个有机的整体,从而减少电力系统可视化软件的开发周期和工作量。该系统可根据用户选择自动生成矢量格式的潮流图,解决PSS/E程序本身潮流图输出不理想的问题。本文通过理论研究和实践尝试,实现了一套充分利用面向对象技术的继承、多态、封装等优良特性可编辑的自动生成与手工编辑相结合的电力系统潮流图绘制系统。该系统具有完善的绘图功能和良好的人机界面;操作简单灵活,使用方便,并且与数据库紧密相连;参数录入容易,能自动读取PSS/E数据文件中的数据,节省了大量数据处理的工作量。尤其可解决PSS/E潮流图输出效果不理想的问题,为工程报告的编写和潮流图的存储提供极大的方便,具有良好的工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.1.1 电力系统分析软件PSS/E简介
• 1.1.2 研究的背景和目的
• 1.2 电力系统可视化研究的现状和发展趋势
• 1.2.1 可视化开发的现状及存在的问题
• 1.2.2 可视化编程的技术特点
• 1.3 本文所作的主要工作
• 第2章 面向对象的系统实现方案
• 2.1 可视化软件的设计方案拟定
• 2.1.1 系统整体思想
• 2.1.2 IPLAN程序实现
• 2.1.3 系统的结构
• 2.2 面向对象的程序设计
• 2.2.1 面向对象程序设计方法的基本概念
• 2.2.2 面向对象程序设计方法的特点
• 2.2.3 面向对象的主要知识
• 2.3 面向对象的C++语言
• 2.4 C++ Builder 6.0开发环境简介
• 第3章 可视化环境下的图元数据建模方法
• 3.1 电力系统网络结构与图元
• 3.2 元件类的封装与绘制
• 3.2.1 几何形状部分
• 3.2.2 应用属性部分
• 3.2.3 交互事件部分
• 3.3 电气图元的集中管理
• 3.3.1 图形软件的内存管理
• 3.3.2 电气图元的集中管理
• 3.4 图元的操作及其功能实现
• 3.4.1 图元对象的移动
• 3.4.2 图元对象的删除
• 3.4.3 标注类图元的字体旋转显示
• 第4章 图形功能的实现原理
• 4.1 引言
• 4.2 软件系统的数据库设计
• 4.2.1 数据库的应用
• 4.2.2 数据库系统的开发要求
• 4.2.3 图形与数据分离的原理
• 4.2.4 电力系统可视化数据库模块
• 4.3 程序的后台操作和电网综合数据库的管理
• 4.3.1 数据库的创建和初始化
• 4.3.2 电网综合数据库的管理
• 4.3.3 一致性
• 4.4 地理接线图的拓扑结构分析
• 4.4.1 地理位置接线图
• 4.4.2 厂站元件化简方法
• 4.4.3 拓扑结构生成及PSS/E参数文件的利用
• 4.5 潮流图形的生成与导出
• 4.5.1 潮流图的生成
• 4.5.2 矢量格式潮流图形的导出
• 第5章 系统的功能简介及应用实例
• 5.1 功能简介
• 5.2 系统的使用说明
• 5.2.1 数据读入步骤
• 5.2.2 文件
• 5.2.3 快捷栏按钮
• 5.2.4 图形的编辑
• 5.3 潮流图形的实际效果
• 第6章 结论
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表和录用的论文