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关于暂态论文范文 电磁暂态计算程序ATP输入和输出格式相关论文写作参考文献

分类:论文目录 原创主题:暂态论文 发表时间:2019-11-12

电磁暂态计算程序ATP输入和输出格式是关于本文可作为相关专业暂态论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文电力系统暂态论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。

摘 要:ATP(Alternative Transient Program)是电磁暂态计算程序(Electro-Megnetic Transient Program, EMTP)的免费分支,目前在电力系统暂态计算中受到普遍应用.在一些情况下,需要自己手工编写或处理ATP的输入和输出文件,或是进行批量相似仿真任务,由于人工操作过于费时费力,此时可能需要用外部程序控制调用ATP.这都要求了解输入、输出文件的格式.文章简要介绍了ATP的文件系统、输入文件和输出文件的格式,希望能够给ATP用户一些启发.

关键词:EMTP;ATP;文件系统;输入文件;输出文件

中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)29-0069-02

1 概 述

电磁暂态计算程序(Electro-Megnetic Transient Program, EMTP)最初由美国帮纳维尔电力局(BPA)的Dommel博士和Mayer博士开发,在电磁暂态计算领域获得了很大成功.尔后,在最初的EMTP程序的基础上,又衍生出了一些不同的分支,常见的有PSCAD,EMTP-RV,EMTP-ATP等.其中,EMTP-ATP是免费的分支,国内常简称为ATP.

和EMTP一样,ATP算法的基础是贝杰龙(Bergeron)模型.其基本思想是把复杂的设备、元器件(例如变压器、线路等)等效为最基本的电源、电阻、电容、电感、传输线和开关元件,而该模型的核心就是把电容、电感和传输线等效成电阻和历史电流源的网络,历史电流源的取值由上一个仿真步长中的电流决定.由此可以把电路化成电源、开关和电阻的网络,方便求解.最终电阻网络的求解是用节点电压法.

除了以上基本元件类型以外,ATP还提供了功能更为强大的TACs模块和MODELs模块,能够实现高级用户对元器件自定义的需求,因此ATP对复杂问题的处理能力是很强大的.除此以外,对于电力系统中的一些设备,如电机、变压器、线路等,都有现成的模型,还往往提供多个模型供不同需求的用户选择,因此对普通用户而言,ATP也具有使用简单,容易上手的优点.

有时候用户需要自行编写或是修改ATP的输入文件,更常见的是读、处理输出文件.因此本文简要介绍了ATP输入文件的格式,详细介绍了输出文件的格式.希望对ATP用户能够有一些帮助.

2 ATP的文件系统

ATP用户常见的ATPDraw操作界面,如图1所示.

实际上,ATPDraw只是挪威的H?idalen博士所开发的用户界面,用于电路图的绘制并生成标准的ATP输入文件,并不包含ATP程序本身.ATP主程序一般是一个名为TpbigG(W/S).exe的可执行文件,其语法为:

RUNTPG

其中,RUNTPG可以为用户自行定义的环境变量,指向Tpbig文件,也可以是Tpbig文件本身.

可以为BOTH或DISK,指明输出结果是同时输出于硬盘文件和对话窗口,或者仅输出于硬盘文件.是输入文件的文件名,一般扩展名为.atp.

是输出文件的文件名,如果为S,则和输入文件的文件名相同,输出文件的扩展名为.pl4,如没有指定目录,则和Tpbig文件目录相同.

TpbigG.exe BOTH DC4_1.S-R

意为在硬盘上写输出文件,并在屏幕上显示输出结果,输入文件为DC4_1.atp,输出文件为DC4_1.pl4,如果存在同名输出文件,则直接覆盖而不提示.

除了Tpbig文件以外,ATP目录下还有两个较重要的文件STARTUP和LISTSIZE,前者保存一些仿真所用到的常数变量如迭代精度等,后者保存了一些节点、支路数量上限等程序限制.

3 输入文件格式

输入文件是一个纯文本文件.文件中的每一行称为一个卡片,卡片这名称源于老式计算机的输入方式,一个卡片最多可以填写80个字符.其中,类似BEGIN NEW DATA CASE的大写字母语句的卡片是一些指令,其格式和内容都是固定的.大写字母C打头的为注释./打头的是标识符,一些未用到的可以不写,但是其前后顺序是固定的.其他卡片都是仿真参数和电路参数.

紧接着BEGIN NEW DATA CASE卡片的是仿真参数,其中dT是时间步长,Tmax是仿真时长,其下面一行第一个是Print Freq.,其作用下面会有说明./BRANCH部分是支路卡片,n1、n2是两端节点名称,R、L、C是电阻、电容、电感值,A、B是传输线的两个参数,leng是传输线的长度./SWITCH部分是开关卡片,n1、n2同样是两端节点名称,Tclose和Top是开关的合、分时刻,Ie是截止电流./SWITCH部分是电源卡片,由于ATP里面任何电源都是接地的,因此没有n2参数,Ferq是电源频率,Phase是初相角./SWITCH部分是输出量.

ATP用户可能会遇到一情况,即需要对电路中一个参数进行反复的调整,如果次数较大,人工操作就比较费力.此时可以用外部程序修改该.atp文件,并调用Tpbig文件求解,然后读取输出文件.由于ATP使用FORTRAN编写,当修改该参数时,如是整数需要在后面加小数点,如是科学计数法,小数位不能超过2位,用大写E,比如1.5E5.

4 输出文件格式

ATP的输出文件,即.pl4文件的格式,如图2所示.

开头的部分以文本形式存储了仿真的的时间,紧接着的4个字节是电路的节点数,再紧接的三个四字节分别存储了输出电压的数量、输出电流的数量、以及TACs数.紧接的四个字节没有用处,再紧接的四个字节非常重要,它指出了数据区的开始位置.以上内容的字节长度都是固定不变的,除了文本格式的时间外,都是以32位整数的格式存储.

在下面是一些说明文字和输出电压、电流的命名信息.

首先是各个节点的名称,然后是每个输出电压对应的两个节点的编号,最后是每个输出电流对应的两个节点的编号.例如图中电流的编号为04、03,表示该电流是从上面所记录节点的第4个节点流出,流入第3个节点.

接下来是数据区,所有数据都是采用32位浮点数存储.从0时刻起,顺序为时间、各个输出电压、各个输出电流,然后是下一个时刻的各个值.即是说,如果输出电压为m个,输出电流为n个,那么最前面的1+m+n个数据即为0时刻对应的时间、各电压数据、各电流数据,紧接着的1+m+n个数据为第一个时间步长的数据,以此类推.

值得指出的是,ATP的输出中,除了数据文件.pl4文件以外,比较重要的还有日志文件即.lis文件,和输出文件名相同.该文件包含的信息可能对用户有用.文件内容包括LISTSIZE文件中的各个变量上限、.atp文件主要内容和其解析、各个节点间的连接情况、计算结果的概要(即每隔Print Freq.个时间步长记录一组数据)、节点流过的功率数据、输出数据的最大值和最小值等信息.如果运行出错,还会给出出错信息.不同版本的ATP,因为默认设置不同,该文件的内容可能不尽相同.

5 结 语

本文简要介绍了ATP的文件系统、输入文件和输出文件的格式,希望能够给ATP用户一些启发.

参考文献:

[1] 解广润.电力系统过电压[M].北京:水利电力出版社,1985.

[2] Dommel H.W. EMTP Theory Book[M].1986.

[3] CEUG. Alternative Transients Program (ATP) Rule book[M]. 1995.

总结:本文关于暂态论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。

参考文献:

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