电力公司管理系统的友好性和开放性

 　　电力管理信息系统分析软件用数学模型 和数值方法对系统的运行特性进行 研究, 可用来确定规划设计方案、 拟定运行方式、 整定自动装置的控 制参数、 进行事故分析和辅助运行 人员作出正确的决策。此外, 还可 用于教学和培训。 现代化的电网迫切需要现代化 的分析手段, 对软件的功能、 精 度、 规模和速度提出了更高的要 求, 期望充分利用计算机硬件和软 件技术的最新成就分析和处理电网 的实际问题。 目前, 国际上有多种电力系统 分析软件包, 在各国电力系统的实 践和研究中发挥了很大的作用。这 些软件包可以运行在工作站 (如 HP 、 SUN)和 PC 机等硬件平台上, 支持 UNIX 和 Windows 95 等 操作系统。目前在我国应用较为普 遍的电力系统分析软件包是由电力 科学研究院开发的电力系统综合分 析程序 ( PSASP)和引进后改进的 BPA 程序 (邦维尔电力局开发)。 在总结上述软件包特点的基础上, 本文探讨了现代电力系统分析软件 的发展趋势。

　　一、泛普电力企业管理系统的友好性和开放性

　　1、友好性

　　用户不仅要求电力系统分析软件有强大的分析功能和高度的计算 准确性, 还要求其界面友好, 容易 使用。

　　①友好的人机界面： 随着 X -Windows 和 MS Windows 技术的发展, 图形用户界 面 ( GUI:Graphics User Interface) 已成为当今软件的标准界面, 具有 学习容易、 操作简单、 可以定制 ( Customization)等优点。GUI 允 许用户以图形交互方式, 快速而方 便地设计各自的过程模型和建立新 的场景, 实现交互式的仿真过程和 结果分析。 图形化的输入方式使人感到亲切直观, 避免了可能出现的数据格式 错误。用户可以通过 GUI 绘制单线 图, 输入或修改算例系统的数据。现 有的软件包如 NETOMAC、 PSS/E (美国 PTI 公司) 、 PSAPAC、 EUROSTAG 等都具有绘制系统单线图和 交互式输入数据的功能。 计算结果可以形象地表示在图 上, 丰富的彩图加深了用户对所仿 真的动态过程的理解。

　　②软件使用的方便性： 软件的 “友好” 还体现在其使 用的方便性, 现代电力系统分析软 件常常具有一些实用功能, 以方便 用户的使用。例如考虑用户经常使 用的操作而增加了自动计算临界切 除时间 ( CCT)、 n -1 静态安全分 析等实用功能。批处理功能把用户 的一系列操作记录下来, 以简化重 复的工作。 值得一提的是数据预处理模 块, 它提供了多种输入数据的校验 功能, 对输入数据文件中系统的拓 扑结构、 母线、 支路、 变压器等数 据的合理性进行检查:这项校验功 能, 通常可以发现用户录入数据过 程中的疏漏, 保证原始数据的质 量, 方便调试, 有效地提高仿真计 算的准确率。 软件使用的方便性也表现它的 后处理功能, 例如定制分析报告、 组合所需形式和内容的输出表格; 对仿真波形进行标度变换或缩放以 更清楚地观察曲线的局部细节;自 如地从计算结果中提取所需的信息 等。

　　2、开放性

　　随着电力系统的互联、 电力市 场的发展以及新技术新装置的应 用, 要求电力系统仿真软件能够提 供灵活开放的接口, 以提高应用的 灵活性, 具体表现在以下 3 个方 面。

　　①元件模型库的开放性： 传统的标准模型库中各种固定 结构和参数的典型模型 (如 IEEE 发电机的励磁系统, 原动机的调速 系统、 原动机的模型等)常常不能 满足计算和仿真的需要。为提高程 序的适用性和灵活性, 现代电力系 统分析软件允许用户自定义或修改 元件模型。用特别开发的仿真语言 作为用户自定义新模型的支持语 言。程序能自动生成相应的公式并 插入程序, 省去了编程和可能出现 的错误。 用户也可藉助人机交互图形界 面, 方便而清楚地组合各种基本功 能模块 (放大、 微分等) , 自行组 建一些特殊的元件模型, 也可根据 需要直接在屏幕上进行修改。

　　②输入输出数据的开放性： 由于历史原因, 现有的电力系 统分析软件的输入数据格式不统 一, 各软件包之间的互通性很差, 给用户带来不便。经过 IEEE 和 CIGRE 工作组的不断努力, 现已 推出 IEEE 交换数据格式。 一些电力系统分析软件包都具 有格式转换功能, 例如 PSAPAC[ 4] 支持 IEEE , BPA , EPRI, PTI 等机 构和公司的潮流数据格式, 并支持IEEE , PTI, BPA/WSCC/EPRI, BPA/WSCC ( NEW)等机构和公 司的动态数据格式。 输出数据的开放性表现在计算 结果 能够 输出 到其 它软 件 (如 MATLAB 、 EXCEL)作有关处理。

　　③功能上的开放性： 现代电力系统软件包具有开放 式的结构, 用户可以通过接口嵌入 自己的程序, 使软件的应用更加灵 活。开放的平台使新一代的电力系 统软件包可以与外部程序相耦合, 在保持各自完整性的基础上进行协 作计算。

　　二、泛普电力企业管理系统应用于生产调度第一线

　　电力系统分析软件正逐渐向电力系统生产调度的第一线渗 透。 EUROSTAG 已被用于法国和比利 时的国家系统控制中心的 EMS 系 统, 根据 SCADA 提供的实时状态 数据, 进行离线安全分析, 评估系 统的安全裕度, 为运行调度人员制 定运 行策 略提 供 依据。比利 时 Tractebel 公司借鉴 EUROSTAG 开 发了调度员培训仿真器 (DTS)。 加拿大 开发 的实时 数字 仿真 器 ( RTDS)能将系统的运算结果回放 并经 D/A 转换后通过高性能的电 压、 电流放大器输出, 用来测试继 电保护和自动装置, 保证了科研项 目的顺利完成。我国与加拿大合作 开 发 的 暂 态 稳 定 评 估 软 件 ( FASTEST) , 结合了 EEAC (扩 展等面积准则)算法速度快的特点, 具有在线应用的潜力。这标志 着电力系统分析软件正在走向电力 生产调度的第一线。

　　三、泛普电力企业管理系统多方扩大软件市场

　　电力系统分析软件需要走向市 场, 和同类产品相竞争, 接受用户 的检验。开发商越来越注重向用户 提供全方位的技术支持。 ○ ETMP/ATP、 PSS/E 、 PSAPAC 和 EU ROSTAG 等软件的 开发商成立了自己的用户组织, 定 期召开会议, 交流经验, 讨论如何 更有效率地应用软件, 增强用户对 该软件的信心。 ○出版内部刊物 (News Letter) , 把关于该软件的最新技术应 用和升级等信息迅速传达给用户。 ○软件商在 Internet 网上建立 专门的站点, 介绍其开发的电力系 统软件, 以扩大影响面。 ○软件的销售也更加灵活。一 些软件商提供了出租服务。例如, 租用 EUROSTAG ( PC 版本) , 六 个月租金为 4 000 美金 ( 1998 年的 报价)。 现代电力系统分析软件包的应 用日趋国际性。一些优秀的电力系 统软件包常常同时在亚洲、 欧洲和 美洲各地应用。在我国应用的有美 国的 BPA 、 PSS/E 和德国的 NETOMAC 等软件包。但不同软件的 数据格式差异问题已经成为阻碍新 软件推行的一个最大的障碍。因 此, 新一代的电力系统分析软件要 想争取更多的用户, 占领市场, 就 必须能够支持多种输入数据格式的转换, 为用户提供方便。

　　四、结束语

　　在当今的信息时代, 计算机 软、 硬件技术的发展日新月异。一 些新思想、 新方法和新技术正逐步 影响着电力系统分析软件的发展。 例如软件工程的方法和技术、 面向 对象的编程方法、 并行算法和数据 库技术等等。遵循软件工业的国际 标准 ISO9002 会使电力系统软件的 开发进一步规范化、 提高和完 善, 更加高效和实用, 以适应现代 电力系统发展的需要。 计算机软、 硬件的更新换代和 数学方法的进步, 必将为电力系统 分析软件的发展提供一片崭新的天 地。