电力系统暂态分析设备模型平台的设计与实现

摘要

电力与经济生产和日常生活密切相关，电力系统的可靠运转十分重要。电力系统的暂态分析是评估电力系统可靠性的重要手段，它关注的主要是电力系统在面对干扰时保持稳定运行的能力，这其中就涉及到了电力系统中各种设备的稳定性测评。由于复杂的计算以及在实际中测评的成本太高，暂态分析一般借助计算机进行仿真。
　　文中针对暂态分析中的设备实现了一个模型平台，该平台能为用户提供图形化的设备逻辑结构设计方案以及结构中参数的编辑功能，并能自动从设备的逻辑结构中提取用作暂态分析的数据。该平台采用模型图的方式表示设备的逻辑结构，并依据ETMSP（Extended Transient-Midterm Stability Program，暂态中期稳定分析扩展程序）制定的标准对设备仿真数据进行映射。在平台设计中，文中采用了由视图层、逻辑层和数据结构层组成的三层架构，并将平台分为了工具箱模块、作图区模块和主模块。在实现中，文中则采用了WPF(WindowsPresentation Foundation，Windows呈现基础)技术和MVVM（Model-View-ViewModel）框架。最后，文中设计和实现了简单实用的路径生成算法以解决模型图绘制中的连线问题，并还为数据提取设计和实现了中间结构，以建立起模型图和模型数据的联系。
　　文中最终实现的模型平台能够很好的支持暂态分析中设备的模型图的绘制和编辑，并能正确的提取模型数据。该文采取的框架和模块化的设计使得平台易于扩展，而WPF技术则为模型平台提供了良好的可视化支持，平台还对用户屏蔽了计算机使用的设备数据的格式。该平台可辅助电力系统分析人员完成系统中设备的设计，提高了暂态分析的效率。

目录

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摘要

第一章 绪论

第一节 研究背景及意义

第二节 发展及研究现状

第三节 本文组织

第二章 相关知识及构建平台需求

第一节 电力系统暂态分析

2．1．1 电力系统

2．1．2 电力系统的暂态

2．1．3 电力系统机电暂态

第二节 暂态分析流程

第三节 设备的方框图

2．3．1 控制系统的功能方框图

2．3．2 方框图公式化

第四节 WPF与MVVM

2．4．1 WPF

2．4．2 MVVM

第五节 模型平台构建需求

第三章 模型数据及平台架构设计

第一节 模型设计

第二节 数据标准

3．2．1 ETMSP执行流程

3．2．2 DSA的执行流程

3．2．3 动态数据文件

3．2．4 标准模型和自定义模型

第三节 平台架构设计

3．3．1 平台层次设计

3．3．2 平台的模块化

第四章 设备模型平台的实现

第一节 整体框架

第二节 基于MVVM的工程构建

4．2．1 ToolBox的架构

4．2．2 Diagram的框架

4．2．3 App的框架

第三节 围绕模块的工程化设计

4．3．1 模块概念的定义

4．3．2 模块信息的异同性分析

4．3．3 模块信息分类

4．3．4 模块信息的实现

4．3．5 模块数据的呈现

4．3．6 其他设计问题

第五章 平台中关键逻辑的实现方法

第一节 连线路径的生成逻辑

5．1．1 端点直连法

5．1．2 连接线的优化

5．1．3 连接线的调整

第二节 模型数据的提取

5．2．1 模型数据格式

5．2．2 互连信息的转储

5．2．3 互连区的写入

5．2．4 模型图的逻辑约束

第六章 平台的运行分析与展望

第一节 平台的运行

第二节 平台的优势

第三节 总结和展望

参考文献

致谢

个人简历