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1、三峡大学硕士学位论文电网仿真系统支撑平台研究与开发图形仿真与实时数据监视姓名：闵锐申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：胡翔勇;吴成明20050401内 容 摘 要近年来，随着电力系统的发展，电网规模的不断扩大，自动化程度的提高，仿真技术在我国电力工业中得到了广泛的应用。本文依此提出了开发一套通用性强的电网仿真系统支撑平台，平台具有可重用性强、可维护性好、自动化程度高、界面友好、操作简单等特点。本文侧重介绍其中两部分功能系统模块的研究与开发。为了使电网的架构过程更加形象、人性化，提出了图形化仿真系统。为了能从多个角度以更直观地方式监视电网中的各种实时数据，提出了实时数据监视系统。
2、在图形化仿真系统中，本文详述了如何利用 VC+开发可视化图形编辑系统，同时介绍了各种电网设备对象参数输入的实现方法。在实时数据监视系统中，本文介绍了以表格、直方图、趋势线、动态曲线、流程图等多种方式对实时监视数据的动态描绘。为了增加几种监视方式的通用性和重用性，提出了将其组件化为图形控件的方法，并简述了其实现方式。关键词：电网仿真图形编辑实时监视曲线控件IIAbstractWith the development ofpower system，the size of electricity network is constantlymagnified, and the degree of au
3、tomation is improved in recent years. the technique ofSimulation is widely used in electric power industry. Based on simulation technology, a setof simulation systems support platform of power system is developed in this paper. It is inwell versatility, maintainability and expandability.In this pape
4、r, research and development for the two function models of the system areemphasized. Graphic simulation is presented in order to make the frame processing of theelectricity network more visualize and humanity. In order to surveillance all kinds of realtime data in the electricity network in direct m
5、eans from all the points of view, real timedata monitor is designed.For graphic simulation， the development of graphic editor by VC+ is described inthis paper, the implementation procedure of power equipments parameter input is alsodescribed.For real time data monitor，all kinds of means are introduc
6、ed to descript the real timedynamical data, such as grid、bar、trend line、action line、flow chart etc. In order to improvedthe versatility and reusable of several surveillance modes, a new method is presented, whichuse chart control to substitute component method. The method how to realize is brieflyst
7、ated.Key words: power system simulationgraphic editor real-time monitorchart controlIII三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：I日期 ：引 言近年来，随着计算机技术的提高，带动了计算机仿真技术的快速发展。当前计算机仿真已经成为系统特别是
8、复杂的大系统分析、研究、测试、评估和技能培训的重要手段。随着电力系统的发展，电网规模的不断扩大，自动化程度的提高，仿真技术在我国电力工业中得到了广泛的应用。我国电力仿真技术的发展始于 70 年代至 80年代初期，发展到目前，仿真器技术已经应用于火电、核电、水电等电力生产过程和各种电网系统。大量仿真器的应用极大地推动了电力工业的高速发展。国外许多公司也开发了大量的仿真支撑软件。本文依此背景提出了开发一套通用性强的电网仿真系统支撑平台，用于各种电网环境下的仿真模拟与实时监视。本文就其中两部分功能系统模块（图形仿真与实时数据监视）的设计与开发进行了详述，并给出了部分功能的实现代码和效果图。11 绪论
9、1.1 仿真支撑平台现状1.1.1 计算机仿真技术简介计算机仿真技术是以计算机为工具，以相似原理、信息技术以及各种相关应用领域的基本理论与技术为基础，根据系统试验的目的，建立系统的模型，并在不同的条件下，对模型进行动态运行（试验）的一门综合性技术。随着计算机技术的提高，带动了计算机仿真技术的快速发展。当前计算机仿真已经成为系统特别是复杂的大系统分析、研究、测试、评估、研制和技能训练的重要手段，并已广泛应用于国防、制造、能源、交通、农业、医疗、教育、经济、天气预报等各个行业的重要领域。计算机仿真软件是支持各类仿真活动的计算机软件的总称。它随着仿真方法学和计算机技术（包括计算机软/硬件技术、计算机
10、网络技术、数据库技术、计算机操作系统、软件工程、计算机图形/图像技术、多媒体技术、人工智能技术等）的发展而发展，同时通过不断吸收系统工程和自动控制等技术的新成果，使其自身不断充实和完善。面向对象的仿真软件（Oriented Object Simulation System, OOSS）是基于OO方法学的一种仿真软件。它采用面向对象的建模方法，认为客观系统是由各种相互作用的对象组成，这符合人们的思维方式。同时它又具备OO软件的数据抽象、信息隐蔽、继承、多态性、动态链接等特点，因而使得仿真更为直观、自然，也使得这类仿真软件具有更优良的模块性、可重用性、可维护性和灵活性，并支持知识工程的实现和快速原
11、型法。面向对象仿真还可以在不同的处理器上运行，这是由于实体体现了逻辑上相对确定的执行过程，所以各实体可以在不同的处理器上运行，支持并行仿真。此外，面向对象的仿真技术已经成为开发结构复杂系统的大型分布式仿真的重要手段。11.1.2 电力系统仿真技术简介我国电力仿真技术的发展始于 70 年代至 80 年代初期的基础性研究。在 1989 年清华大学成功研制出我国首台 200MW火电机组全仿真器。华北电力大学于 1990 年研制出我国第一套大型仿真支撑软件系统，并于 1991 年研制出我国首台 300MW火电机组全仿真器，形成了STAR-90 仿真技术。随后，亚洲仿真公司于 1993 年也完成了同类火
12、电机组仿真器的开发。90 年代初、中期，火电机组仿真技术的发展和应用，也促进了核电、电力网、配电网站仿真器的应用。自 90 年代中后期，仿真器技术已应用于火电、核电、水电等电力生产过程，以及电网调度和用户一侧的配电网站系统。同时，电力仿真器市场在我国的形成和激烈的竞争，也极大地促进了仿真技术的发展，从而使我国电力仿真器技术处于较高的水平和较好的高技术产业化状态。大量仿真器的应用，对电力工业迅速发展发挥了巨大的作用。2由于电力生产过程的复杂、庞大以及设备、系统间的相互耦合，为期模型的建立、验证和调试带来很大困难。为缩短开发周期、降低成本以及更好地满足用户需求，仿真支撑软件在不断地改进和发展，并成
13、为仿真器开发过程中的关键技术。仿真支撑系统的设计依赖于不同的建模思想，因而产生了不同的支撑软件系统2。仿真支撑技术的另一发展是为建模工程师提供更为友好的界面，特别是各种领域知识界面。比如在仿真建模中，以系统图形界面作为建模界面，建模工程师在构造模型时，不再需要编制程序，不再需要建造模块及其联接，而只需在屏幕上构造相应领域的系统图形，然后这一软件将构造的图形自动映射为模型，通常称其为图形建模软件。它是建造在仿真支撑系统之上的一个界面软件。由于其基于支撑系统，图形建模软件最终映射为仿真模型的方式，因建模思想及支撑系统的不同而不同。对前述第一类系统中的图形建模软件，它完成自构造的过程图形向局部系统模
14、型源语言程序的转换（FORTRAN 或 C+）。在第二类系统中，它则完成将构造的图形向局部系统模块及其联接网络映射转换。图形建模软件无疑是仿真软件的一个发展方向，它有助于直观快速地构造模型，特别是局部系统模型。然而，总体模型的调试是模型开发的主要工作，因此，总体模型开发仍依赖于原仿真支撑系统软件提供的能力。整体而言，目前电网、电厂发展形势如火如荼，对仿真支撑系统平台的需求将会很大。21.1.3 仿真支撑平台研究现状自 80 年代初开始，国外各大公司相继开发了大量仿真支撑软件，如意大利自动化和计算研究中心开发的 LEGO、美国电力研究所研制的 MMS、德国西门子公司的NLOOP、美国 ABB（原 CE）公司的 CETR
