一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法

专利名称：一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210580950.0

专利申请（专利权）人：云南电网有限责任公司玉溪供电局
权利人地址：云南省玉溪市红塔区红塔大道42号

专利发明（设计）人：朱钱鑫,蔡武惠,王前进,张毅,张丙珍,杨金海,乔东,张富,杨凌霄,金鑫,毕泽民,朱圆爱,张立忠,龚小胜,杨海杰,朱光宏,段稳朝,王红平,马禧,王耀平

专利摘要：本发明涉及雷击输电线路电磁暂态过程分析技术领域，具体地说，涉及一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法。包括：在电磁暂态仿真软件的界面画布中，设置元件及电气连接关系的结构参数；在电磁暂态仿真软件中，设定满足需求的必要条件参数，包括避雷器元件图标尺寸和绝缘子元件唯一标识；在电磁暂态仿真软件中设计并装载用于自动添加避雷器元件的执行程序；运行上述的执行程序，在画布中为用户指定的绝缘子元件自动添加避雷器元件。本发明设计对避雷器和绝缘子元件相对尺寸进行设计，可以实现输电线路电磁暂态仿真电路中避雷器的自动添加功能，使得用户在进行防雷改造分析时无需自己添加和配置避雷器元件，极大提升了防雷分析的效率。

主权利要求：
1.一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、在电磁暂态仿真软件的界面画布中，设置元件及电气连接关系的结构参数；
S2、在电磁暂态仿真软件中，设定满足需求的必要条件参数，包括避雷器元件图标尺寸和绝缘子元件唯一标识；
S3、在电磁暂态仿真软件中设计并装载用于自动添加避雷器元件的执行程序；
S4、运行上述的执行程序，在画布中为用户指定的绝缘子元件自动添加避雷器元件；
所述S3中，在电磁暂态仿真软件中装载的用于自动添加避雷器元件的执行程序包括：参数设置模块(1)、指令输入模块(2)、自动定位模块(3)和图标添加模块(4)；其中：所述参数设置模块(1)用于给用户提供设定待添加避雷器元件的基础参数的通道；
所述指令输入模块(2)用于供用户输入需要进行自动添加避雷器元件的任务指令；
所述自动定位模块(3)用于在接收到任务指令后，自动定位到用户指定的需要添加避雷器元件的绝缘子元件图标位置处；
所述图标添加模块(4)用于按照用户预设的参数，自动在用户指定的绝缘子元件图标一侧添加避雷器元件，并在画布上显示新增的图标及连线；
所述S4中，运行执行程序在画布中为用户指定的绝缘子元件自动添加避雷器元件的具体方法包括如下步骤：S4.1、用户通过所述参数设置模块(1)预先设定待添加避雷器元件的参数，并通过所述指令输入模块(2)选择需要增加避雷器元件的绝缘子元件；
S4.2、电磁暂态仿真软件通过所述自动定位模块(3)自动定位到画布中该绝缘子元件的图标位置处；
S4.3、电磁暂态仿真软件的所述图标添加模块(4)按照用户预设的参数，在与绝缘子元件图标两个节点相平行的其中一侧放置避雷器元件，保障两个元件的节点都在同一高度，且两个元件中心线之间的距离大于或等于5个方格；
S4.4、分别用导线连线连接绝缘子元件和避雷器元件处于同一高度的节点，即实现避雷器元件的自动添加。
2.根据权利要求1所述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，其特征在于：所述S1中，在电磁暂态仿真软件的界面画布中，设置元件及电气连接关系的结构参数包括：在电磁暂态仿真软件的界面中，位于画布中的每个元件都有自己的节点，且每个元件具有至少两个节点；画布中通过连线连接关联元件之间相对应的节点来构造元件之间的电气连接关系。
3.根据权利要求1所述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，其特征在于：所述S2中，对避雷器元件图标尺寸的必要需求条件为：避雷器元件图标与绝缘子元件图标尺寸相适配，具体为避雷器元件图标与绝缘子元件图标的高度保持一致，即元件的两个节点的距离保持一致，并且需要是画布方格边长的整数倍。
4.根据权利要求1所述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，其特征在于：所述S2中，绝缘子元件唯一标识的必要需求条件为：每个绝缘子元件都有且只有唯一的标识，该唯一标识的命名方式为根据绝缘子的位置来进行命名。
5.根据权利要求1所述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，其特征在于：所述参数设置模块(1)中，用户对待添加避雷器元件进行预设的基础参数包括一次添加避雷器元件的个数、添加避雷器元件与绝缘子元件的方向关系、添加避雷器元件与绝缘子元件中心线之间的距离范围。
6.根据权利要求5所述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，其特征在于：所述指令输入模块(2)中，作为输入的任务指令的内容包括绝缘子元件的唯一标识、绝缘子准确位置坐标。 说明书 : 一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法技术领域[0001] 本发明涉及雷击输电线路电磁暂态过程分析技术领域，具体地说，涉及一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法。背景技术[0002] 电路法广泛应用于雷击输电线路电磁暂态过程分析，是评估输电线路耐雷性能的主要方法之一。电路法的载体多为国外可视化的电磁暂态过程分析软件，例如PSCAD、ATP‑EMTP等。随着软件自主化和国产化的呼声越来越高，高内高校和科研院所也开始开发自己的电磁暂态仿真计算工具。[0003] 自主开发的软件，可以更好地实现定制化的功能需求，这对输电线路防雷性能分析至关重要。输电线路杆塔数量众多、塔型各异，杆塔所处的地理环境也有所区别，为了满足输电线路逐基杆塔评估的需求，需要对每基杆塔分别建模，工作量极大，流程极为繁琐。为此，相关研究单位基于自主开发的电磁暂态计算模块，进一步实现定制化，实现输电线路模型的自动创建，取得了较好的效果。[0004] 输电线路耐性性能评估的最终目标是提出防雷措施，提高线路的耐雷水平，降低线路的跳闸率。常用的防雷改造方法主要包括降低接地电阻、增强绝缘(增加绝缘子串长)、安装线路避雷器等。在仿真计算模型实现中，降低绝缘电阻和增强绝缘的具体操作便是更改接地电阻的阻值和绝缘子的串长，比较容易；而安装线路避雷器，需要在原有电路中添加新元件，难度相对较大。如果用户手动添加，则会降低软件的使用方便程度，不太友好。鉴于此，基于现有电磁暂态仿真模块的普遍架构，我们提出一种避雷器元件自动添加的方法。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，以解决上述背景技术中提出的问题。[0006] 为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，包括如下步骤：[0007] S1、在电磁暂态仿真软件的界面画布中，设置元件及电气连接关系的结构参数；[0008] S2、在电磁暂态仿真软件中，设定满足需求的必要条件参数，包括但不限于避雷器元件图标尺寸和绝缘子元件唯一标识；[0009] S3、在电磁暂态仿真软件中设计并装载用于自动添加避雷器元件的执行程序；[0010] S4、运行上述的执行程序，在画布中为用户指定的绝缘子元件自动添加避雷器元件。[0011] 2.根据权利要求1所述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，其特征在于：所述S1中，在电磁暂态仿真软件的界面画布中，设置元件及电气连接关系的结构参数包括：[0012] 在电磁暂态仿真软件的界面中，位于画布中的每个元件都有自己的节点，且每个元件具有至少两个节点；画布中通过连线连接关联元件之间相对应的节点来构造元件之间的电气连接关系。[0013] 作为本技术方案的进一步改进，所述S2中，对避雷器元件图标尺寸的必要需求条件为：避雷器元件图标与绝缘子元件图标尺寸相适配，具体为避雷器元件图标与绝缘子元件图标的高度保持一致，即元件的两个节点的距离保持一致，并且需要是画布方格边长的整数倍。[0014] 作为本技术方案的进一步改进，所述S2中，绝缘子元件唯一标识的必要需求条件为：每个绝缘子元件都有且只有唯一的标识(Title)，该唯一标识的命名方式可以但不限于为根据绝缘子的位置来进行命名。[0015] 作为本技术方案的进一步改进，所述S4中，运行执行程序在画布中为用户指定的绝缘子元件自动添加避雷器元件的具体方法包括如下步骤：[0016] S4.1、用户通过参数设置模块预先设定待添加避雷器元件的参数，并通过指令输入模块选择需要增加避雷器元件的绝缘子元件；[0017] S4.2、电磁暂态仿真软件通过自动定位模块自动定位到画布中该绝缘子元件的图标位置处；[0018] S4.3、电磁暂态仿真软件的图标添加模块按照用户预设的参数，在与绝缘子元件图标两个节点相平行的其中一侧放置避雷器元件，保障两个元件的节点都在同一高度，且两个元件中心线之间的距离大于或等于5个方格；[0019] S4.4、分别用导线连线连接绝缘子元件和避雷器元件处于同一高度的节点，即实现避雷器元件的自动添加。[0020] 本发明的目的之二在于，提供了一种自动添加避雷器元件的执行程序，包括：参数设置模块、指令输入模块、自动定位模块和图标添加模块；其中：[0021] 所述参数设置模块用于给用户提供设定待添加避雷器元件的基础参数的通道；[0022] 所述指令输入模块用于供用户输入需要进行自动添加避雷器元件的任务指令；[0023] 所述自动定位模块用于在接收到任务指令后，自动定位到用户指定的需要添加避雷器元件的绝缘子元件图标位置处；[0024] 所述图标添加模块用于按照用户预设的参数，自动在用户指定的绝缘子元件图标一侧添加避雷器元件，并在画布上显示新增的图标及连线。[0025] 作为本技术方案的进一步改进，所述参数设置模块中，用户可以对待添加避雷器元件进行预设的基础参数包括但不限于一次添加避雷器元件的个数、添加避雷器元件与绝缘子元件的方向关系、添加避雷器元件与绝缘子元件中心线之间的距离范围等。[0026] 作为本技术方案的进一步改进，所述指令输入模块中，可以作为输入的任务指令的内容包括但不限于绝缘子元件的唯一标识、绝缘子准确位置坐标等。[0027] 本发明的目的之三在于，提供了一种电磁暂态仿真软件的运行平台装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法的步骤。[0028] 本发明的目的之四在于，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法的步骤。[0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果：[0030] 该电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法中，通过对避雷器元件和绝缘子元件相对尺寸进行设计，并设定避雷器元件自动添加的实现方法，可以实现输电线路电磁暂态仿真电路中避雷器的自动添加功能，使得用户在进行防雷改造分析时无需自己添加和配置避雷器元件，且其操作简单快捷，极大提升了防雷分析的效率。附图说明[0031] 图1为本发明中电路仿真软件中避雷器元件模型自动添加原理结构示意图；[0032] 图2为本发明中示例性的整体方法流程图；[0033] 图3为本发明中示例性的局部方法流程图；[0034] 图4为本发明中示例性的自动添加避雷器元件的执行程序的模块结构图；[0035] 图5为本发明中示例性的电子计算机平台装置结构图。[0036] 图中：[0037] 1、参数设置模块；2、指令输入模块；3、自动定位模块(3)；4、图标添加模块(4)。具体实施方式[0038] 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。[0039] 实施例1[0040] 如图1‑图3所示，本实施例提供了一种电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法，包括如下步骤：[0041] S1、在电磁暂态仿真软件的界面画布中，设置元件及电气连接关系的结构参数；[0042] S2、在电磁暂态仿真软件中，设定满足需求的必要条件参数，包括但不限于避雷器元件图标尺寸和绝缘子元件唯一标识；[0043] S3、在电磁暂态仿真软件中设计并装载用于自动添加避雷器元件的执行程序；[0044] S4、运行上述的执行程序，在画布中为用户指定的绝缘子元件自动添加避雷器元件。[0045] 本实施例中，S1中，在电磁暂态仿真软件的界面画布中，设置元件及电气连接关系的结构参数包括：[0046] 在电磁暂态仿真软件的界面中，位于画布中的每个元件都有自己的节点(如图1中圆点所示)，且每个元件具有至少两个节点；画布中通过连线连接关联元件之间相对应的节点来构造元件之间的电气连接关系。[0047] 本实施例中，S2中，对避雷器元件图标尺寸的必要需求条件为：避雷器元件图标与绝缘子元件图标(如图1中矩形框所示)尺寸相适配，具体为避雷器元件图标与绝缘子元件图标的高度保持一致，即元件的两个节点的距离保持一致，并且需要是画布方格边长的整数倍。[0048] 进一步地，S2中，绝缘子元件唯一标识的必要需求条件为：每个绝缘子元件都有且只有唯一的标识(Title)，该唯一标识的命名方式可以但不限于为根据绝缘子的位置来进行命名；例如，图1所示的绝缘子属于#5杆塔的I回A相，则该绝缘子元件的Title可以命名为5‑IA。[0049] 其中，值得说明的是，每个绝缘子元件的标识也可通过编码器进行独立的唯一编码操作，但本实施例中采用其位置来命名，使得软件可以自动命名并快速定位元件位置，不需另外增加编码器，使用方便、提高效率且降低应用成本。[0050] 本实施例中，S4中，运行执行程序在画布中为用户指定的绝缘子元件自动添加避雷器元件的具体方法包括如下步骤：[0051] S4.1、用户通过参数设置模块1预先设定待添加避雷器元件的参数，并通过指令输入模块2选择需要增加避雷器元件的绝缘子元件，如用户选择给#5杆塔I回A相的绝缘子增加避雷器；[0052] S4.2、电磁暂态仿真软件通过自动定位模块3自动定位到画布中Title为5‑IA的该绝缘子元件的图标位置处；[0053] S4.3、电磁暂态仿真软件的图标添加模块4按照用户预设的参数，在与绝缘子元件图标两个节点相平行的其中一侧放置避雷器元件，保障两个元件的节点都在同一高度，且两个元件中心线之间的距离大于或等于5个方格；[0054] S4.4、分别用导线连线连接绝缘子元件和避雷器元件处于同一高度的节点，即实现避雷器元件的自动添加。[0055] 如图4‑图5所示，本实施例还提供了一种自动添加避雷器元件的执行程序，包括：参数设置模块1、指令输入模块2、自动定位模块3和图标添加模块4；其中：[0056] 参数设置模块1用于给用户提供设定待添加避雷器元件的基础参数的通道；[0057] 指令输入模块2用于供用户输入需要进行自动添加避雷器元件的任务指令；[0058] 自动定位模块3用于在接收到任务指令后，自动定位到用户指定的需要添加避雷器元件的绝缘子元件图标位置处；[0059] 图标添加模块4用于按照用户预设的参数，自动在用户指定的绝缘子元件图标一侧添加避雷器元件，并在画布上显示新增的图标及连线。[0060] 本实施例中，参数设置模块1中，用户可以对待添加避雷器元件进行预设的基础参数包括但不限于一次添加避雷器元件的个数、添加避雷器元件与绝缘子元件的方向关系、添加避雷器元件与绝缘子元件中心线之间的距离范围等。[0061] 进一步地，指令输入模块2中，可以作为输入的任务指令的内容包括但不限于绝缘子元件的唯一标识、绝缘子准确位置坐标等。[0062] 如图5所示，本实施例还提供了一种电磁暂态仿真软件的运行平台装置，该装置包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序。[0063] 处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与存储器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法的步骤。[0064] 可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。[0065] 此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法的步骤。[0066] 可选的，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面电路仿真软件中避雷器元件的自动添加方法的步骤。[0067] 本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或部分步骤的过程可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。[0068] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

专利地区：云南

专利申请日期：2022-05-26

专利公开日期：2024-10-01

专利公告号：2024-10-01