[发明专利]基于PSCAD的数字化保护源代码级闭环仿真方法

摘要

一种基于PSCAD的数字化保护源代码级闭环仿真方法，该方法通过在PSCAD中嵌入C语言编写的自定义保护逻辑代码，实现源代码级闭环仿真。改进了PSCAD推荐方法的“调用接口”和“数据接口”。通过在自定义模块的Script脚本中调用Fortran接口函数实现与PSCAD的无缝链接，简化了C源代码的修改及调试过程。避免使用复杂的公用数组进行数据交互，而是直接利用自定义模块的输入、输出端口实现数据接口。该方法灵活、简洁，可以完整验证实际装置的保护逻辑源代码，尤其适合于从保护原理研究到装置开发的过渡阶段，使开发者不依赖于物理装置即可验证软件代码，有效提高开发效率。

主权项

1.一种基于PSCAD的数字化保护源代码级闭环仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在PSCAD软件环境中，右键选择“Create New Component...”命令，创建1个自定义元件，根据创建向导，设置自定义元件的名称，设置输入端口的数量、名称和数据类型，设置输出端口的数量、名称和数据类型；右键点击自定义元件，选择“Edit Definition”命令，打开“Script”标签，输入该自定义元件的Fortran命令：“CALL 函数F（参数1，参数2，…，参数n）”，“函数F”即为自定义元件的调用接口函数，“函数F”的参数个数应与自定义元件的输入端口数量与输出端口数量的总和一致；（2）建立自定义元件的调用接口，右键选择“Add Component”命令，创建2个“Filereference”元件，并在“File reference”元件的属性中设置外部引用的文件名和绝对路径，其中1个引用Fortran源文件，1个引用C源文件；Fortran源文件用来实现自定义元件的调用接口函数“函数F”，“函数F”的实现代码中包括命令：“CALL 函数C（参数1，参数2，…，参数n）”，还包括对“函数C”每一个参数的数据类型定义，“函数C”即为需要调用的C语言函数入口；C源文件包含实际的数字化保护C语言源代码，入口函数为：“void 函数C（参数1，参数2，…，参数n）”，“函数C”的参数个数应与自定义元件的输入端口数量与输出端口数量的总和一致；经过以上设置和操作后，在PSCAD仿真模型运行时，可实现通过调用Fortran语言的“函数F”来调用C语言的“函数C”；（3）建立自定义元件与PSCAD仿真模型之间的数据接口，对自定义元件而言，数据接口包括输入模拟量、开关量和输出模拟量、开关量，其中输入模拟量包括电流、电压量，由自定义元件的实型量输入端口接入；输入开关量包括保护逻辑判断用到的开关位置、手合信号等，由自定义元件的整型量输入端口接入；输出开关量包括保护逻辑判断的中间结果和跳闸输出等，由自定义元件的整型量输出端口输出至仿真模型，实现仿真模型的闭环控制；输出模拟量包括保护源代码的中间计算结果，由自定义元件的实型量输出端口输出，用于源代码调试；（4）完成自定义元件与PSCAD仿真模型之间的调用接口和数据接口设置后，通过PSCAD进行模型的编译，执行仿真，通过监视自定义元件的输出，将仿真模型的电流、电压输出以及包含保护逻辑源码的自定义元件跳闸输出记录到故障录波文件中，以便查看与分析，至此完成源代码级闭环仿真；需要修改仿真模型参数或者保护逻辑C源代码时，只需重新编译模型，执行仿真即可，不必重复上述步骤（1）至步骤（3）。