具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，本实发明公开了基于MATLAB为潮流计算引擎的变电站二次回路仿真培训方法，具体包括以下步骤：

数据获取步骤：获取变电站内设备数据；

一次潮流建模步骤：根据变电站内设备数据，进行一次潮流建模；

一次潮流C++工程生成步骤：利用代码生成工具，获取二次回路完整站一次潮流C++工程；

一次潮流C++工程封装步骤：将二次回路完整站一次潮流C++工程封装为接口程序；

二次回路完整仿真系统建立步骤：根据变电站结构，建立二次回路完整仿真系统，该仿真系统设有实时库服务功能，能调用封装好的接口程序；

二次回路仿真模型建立步骤：根据仿真操作指令，建立与指令相对应的系统模型。

在一个具体实施例中，数据获取步骤中的变电站内设备数据包括：设备类型、性能参数和配置参数。

在一个具体实施例中，一次潮流建模步骤具体内容为：根据变电站内设备数据，利用MATLAB的SIMULINK一次潮流进行建模，获取一次潮流模型。

在一个具体实施例中，一次潮流C++工程生成步骤中的代码生成工具为RTW代码生成工具。

在一个具体实施例中，二次回路仿真模型建立步骤中建立的模型包括：二次回路完整站监控系统和/或二次回路完整站三维一次、二次设备检查系统和/或二次回路完整站三维一次和/或二次设备控制系统或二次回路完整站事故报警系统。

在一个具体实施例中，二次回路仿真模型包括：二次回路交流模型和二次回路直流模型；参照图2所示，为二次回路交流模型，打开MATLAB的SIMULINK工具，在电气库中找到所需的交流电气元件，连接及设置参数，构成电气功能模块，再将建立电气功能模块，自定义封装，包括管脚、模块参数；参照图3所示，为二次回路直流模型。

在一个具体实施例中，参照图4所示，为MATLAB潮流测试示意图，二次回路交直流潮流系统搭建、封装完毕后，定义并且加载必须的变量，调用SCOPE元器件，编译运行，查看系统交流、直流波形情况，如有错误，调整一次设备参数、连接，反复测试，直到正确为止。

在一个具体实施例中，使用RTW工具生成C++代码工程，再开发与仿真系统的交互接口。具体实施方式如下：

1)使用RTW工具生成C++潮流代码工程

SIMULINK提供生成C++代码的工具RTW，调用Configuration Parameters命令，在弹出菜单中选择Code Generation设置列表，设置生成代码所需的选项，最后点击BuildModel命令进行转换。

2)修改C++潮流代码

生成的SIMULINK计算引擎C++代码工程，需要在代码中定义一个新的函数，用来将每一次运行的计算结果(电流量、电压量)赋值给数据map中去。

同时，需要在C++代码中找到潮流一次开关、刀闸、电压互感器和电流互感器的控制量所对应的变量，将控制变量用接口模块对应的变量替换掉，以到达潮流设备可受外部控制的目的。

3)封装成接口程序

给修改好的SIMULINK计算引擎C++代码工程加一个对外的交互数据接口函数，对外传递出每一次运行的电气量结果。对内将控制潮流一次设备的量输入到计算引擎中，控制潮流计算运行状态。

在一个具体实施例中，一次潮流C++工程封装步骤前还包括对一次潮流C++工程进行调试和修改步骤。

在一个具体实施例中，二次回路完整仿真系统建立步骤的内容还包括：在仿真系统中以MATLAB潮流数据为基础生成COMTRADE格式故障录波文件。

在一个具体实施例中，电力系统使用的故障录波装置生成的录波文件就是COMTRADE格式文件，本仿真系统故障发生时，实时获取MATLAB计算引擎传递出的电气量数据，自动生成标准的电力系统录波文件，可以与电力系统通用的故障录波解析软件无缝连接。具体实施方式如下：

1)生成COMTRADE格式配置文件cfg格式

从SIMULINK变量交互配置表中读取需要录波的变量，生成cfg格式文件，格式如表1所示：

表1.cfg格式表

2)获取故障录波通道潮流数据、生成数据文件dat格式

将潮流数据按照dat格式生成数据文件，格式如表2所示：

表2.dat格式表

在另一个具体实施例中，通过与MATLAB引擎中的预置故障点的映射关系，将故障加载到潮流中。具体实施方式如下：

1)配置故障映射表

对SIMULINK计算引擎设置不同类型的一次潮流故障，二次回路仿真系统通过配置故障映射表格，将计算引擎中的故障变量与仿真实时库中的变量一一对应，修改实时库变量即可将故障设置入计算引擎，得到对应的潮流反馈。二次回路仿真系统的监控系统信息、告警系统及时反应出故障状态，运行人员根据这些信息，做出相关的应对措施。故障具体为以下内容，可根据需要进行增加：

a.线路故障。

b.母线故障。

2)在实时库中加入故障变量

将需要设置的一次潮流故障变量，对应于二次回路仿真培训系统实时库中的故障变量加入到实时库中，设置实时库故障变量，接口程序自动设置到计算引擎中，用于实现人为可控的增加故障的目的。

参照图5所示，本发明公开了基于MATLAB为潮流计算引擎的变电站二次回路仿真培训系统，

包括：设备数据获取模块、一次潮流建模模块、一次潮流C++工程生成模块、一次潮流C++工程封装模块、二次回路完整站仿真系统建立模块和二次回路仿真模型建立模块；

设备数据获取模块，与一次潮流建模模块的输入端连接，用于获取变电站内设备数据，并将设备数据发送至一次潮流建模模块；

一次潮流建模模块，与一次潮流C++工程生成模块的输入端连接，用于根据变电站内设备数据，进行一次潮流建模；

一次潮流C++工程生成模块，与一次潮流C++工程封装模块的输入端连接，用于利用代码生成工具，获取二次回路完整站一次潮流C++工程，并将二次回路完整站一次潮流C++工程发送至一次潮流C++工程封装模块；

一次潮流C++工程封装模块，与二次回路完整站仿真系统建立模块的输入端连接，用于将二次回路完整站一次潮流C++工程封装为接口程序；

二次回路完整站仿真系统建立模块，与二次回路仿真模型建立模块的输入端连接，用于根据变电站结构，建立二次回路完整仿真系统，该仿真系统设有实时库服务功能，能调用封装好的接口程序；

二次回路仿真模型建立模块，根据仿真操作指令，建立与指令相对应的系统模型。

在一个具体实施例中，设备数据包括：设备类型、性能参数和配置参数；

利用MATLAB的SIMULINK一次潮流进行建模；

代码生成工具为RTW代码生成工具。

在一个具体实施例中，系统模型包括：二次回路完整站监控系统和/或二次回路完整站三维一次、二次设备检查系统和/或二次回路完整站三维一次和/或二次设备控制系统或二次回路完整站事故报警系统。

在另一个具体实施例中，一次潮流C++工程封装模块还包括对一次潮流C++工程进行调试和修改的功能。

对所公开的实施例的上述说明，按照递进的方式进行，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。