本发明涉及电力系统的安全与稳定，具体地，涉及一种基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法和系统。
背景技术：
1、rtds(real time digital simulation)电力系统实时仿真装置是一种实时全数字电力系统电磁暂态仿真装置，其元件模型和仿真精度已获得仿真领域内较高的认可度，广泛应用于电气设备仿真实验，尤其是继保设备校验试验。是研究和分析电力系统特征、对继电保护进行闭环测试的重要检验工具。
2、针对一般的电力系统rtds仿真模型，根据系统运行状态、故障点位置、故障类型等不同测试项目的组合，往往都是上百项甚至上千项的测试操作步骤。测试的重复性和复杂度均比较高，并且最终的测试结果，如测试波形的存储、被测对象的反馈和动作行为记录等数据量也是非常庞大且比较分散，如果单纯靠人工去判断整理费时费力、效率低下，rtds仿真系统的自动测试就显得非常必要。
3、目前自动测试的主要实现手段是通过rtds仿真系统的脚本编辑功能实现，现有的rtds脚本编辑技术在判断系统是否运行到达稳态时，往往是采用启动仿真后，等待足够长的时间，从而使系统到达稳态，没有提供具体的判断标准。现有的脚本编辑没有针对特高压直流输电系统的换相失败进行设计的，对于换相失败的判断和换相失败次数的统计缺少相关的脚本编辑。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法和系统。
2、根据本发明提供的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法，包括：
3、步骤1：在实时仿真系统中搭建hvdc直流输电系统的模型，利用脚本文件判断特高压直流输电系统运行是否达到稳态；
4、步骤2：在脚本文件中编写批处理程序设置不同的故障类型，当hvdc直流输电系统运行达到稳态时，自动控制实时仿真系统模拟不同的仿真工况；
5、步骤3：仿真结束后，利用脚本文件编写程序，根据换相失败的特征和相关的状态变量，自动生成分析换相失败所需要的仿真波形图和状态变量报表。
6、优选地，所述步骤1中：
7、在脚本文件中引用hvdc直流输电系统中的状态变量，包括：逆变侧的熄弧角、整流侧的触发角、逆变侧交流电压有效值、整流侧的直流电压和逆变侧的直流电压；
8、利用脚本文件编写函数程序，当hvdc直流输电系统初始化运行一段时间后，利用函数对引用的状态变量进行计算，分别得出逆变侧的熄弧角的最大值pk_gama和最小值vy_gama、整流侧触发角的最大值pk_alpha和最小值vy_alpha、逆变侧交流电压有效值的最大值pk_urms和最小值vy_urms、整流侧的直流电压的最大值pk_udcr和最小值vy_udcr、逆变侧的直流电压的最大值pk_udci和最小值vy_udci；
9、当同时满足下式时，判断hvdc直流输电系统运行达到稳态：
10、
11、其中，c1、c2、c3、c4、c5分别为hvdc直流输电系统运行达到稳态时，所引用的状态变量波动的上限；
12、脚本文件中编写程序使hvdc直流输电系统运行达到稳态，令直流输电系统初始化运行一段时间后，利用上述的稳态判断公式，判断各个状态变量是否满足要求，若引入的状态变量全部满足要求，则判断直流输电系统运行达到稳态；若引入的状态变量没有全部满足要求，则令直流输电系统再运行一段时间，再利用稳态公式进行判断，依此类推，直到满足要求。
13、优选地，所述步骤2中，分别设置不同的故障电阻、故障持续时间、故障类型、逆变侧交流系统的短路比以及是否投入调相机，来分析不同的仿真工况下的换相失败情况。
14、优选地，故障电阻从低到高取多组数值，范围为0.1欧姆至20欧姆；故障持续时间取多组数值，范围为100ms至500ms；交流系统短路比取多组数值，范围为3到15；故障类型取两组值，从三相故障、两相接地故障、单相故障从选择；调相机的投入情况取两组，分别为投入调相机和不投入调相机。
15、优选地，所述步骤3包括：
16、仿真结束后，根据分析换相失败的需要，选择每次仿真所需要存储的仿真波形图，利用脚本文件编写程序，将所需要的仿真波形图存成jpg文件以及mpb文件，将存下来的jpg文件以及mpb文件放在程序指定的文件夹下；
17、利用脚本文件编写程序，对循环仿真存储的仿真波形图分别循环命名，设定故障电阻的大小为i种、故障类型为t种、故障持续时间为k种、逆变侧交流系统短路比为m种、调相机是否投入情况为n种；每次仿真所存的仿真波形图命名方式为tpt_ri_tk_scrm，代表第t种故障类型、第i种故障电阻、第k种故障持续时间、第m种短路比下的仿真波形；
18、根据分析换相失败的需要，在脚本文件编写程序，将分析所需要的状态变量存储成报表形式，分析所需的状态变量包括：逆变侧交流电压有效值的最小值、逆变侧熄弧角的最小值，调相机励磁电流的最大值、调相机励磁电压的最大值、换相失败是否发生以及发生换相失败的次数；
19、逆变侧交流电压有效值的最小值、逆变侧熄弧角的最小值，调相机励磁电流的最大值、调相机励磁电压的最大值通过在脚本文件中编写程序函数计算得出；换相失败是否发生以及发生换相失败的次数的判断和计算公式为：
20、
21、当存在当前时刻t的逆变侧熄弧角gama(t)为零，下一时刻的逆变侧熄弧角gama(t+1)大于零的情况，此时记为发生一次换相失败，而后再出现这样的情况，换相失败的次数加一，若没有发生这种情况，则认为没有发生换相失败故障。
22、根据本发明提供的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计系统，包括：
23、模块m1：在实时仿真系统中搭建hvdc直流输电系统的模型，利用脚本文件判断特高压直流输电系统运行是否达到稳态；
24、模块m2：在脚本文件中编写批处理程序设置不同的故障类型，当hvdc直流输电系统运行达到稳态时，自动控制实时仿真系统模拟不同的仿真工况；
25、模块m3：仿真结束后，利用脚本文件编写程序，根据换相失败的特征和相关的状态变量，自动生成分析换相失败所需要的仿真波形图和状态变量报表。
26、优选地，所述模块m1中：
27、在脚本文件中引用hvdc直流输电系统中的状态变量，包括：逆变侧的熄弧角、整流侧的触发角、逆变侧交流电压有效值、整流侧的直流电压和逆变侧的直流电压；
28、利用脚本文件编写函数程序，当hvdc直流输电系统初始化运行一段时间后，利用函数对引用的状态变量进行计算，分别得出逆变侧的熄弧角的最大值pk_gama和最小值vy_gama、整流侧触发角的最大值pk_alpha和最小值vy_alpha、逆变侧交流电压有效值的最大值pk_urms和最小值vy_urms、整流侧的直流电压的最大值pk_udcr和最小值vy_udcr、逆变侧的直流电压的最大值pk_udci和最小值vy_udci；
29、当同时满足下式时，判断hvdc直流输电系统运行达到稳态：
30、
31、其中，c1、c2、c3、c4、c5分别为hvdc直流输电系统运行达到稳态时，所引用的状态变量波动的上限；
32、脚本文件中编写程序使hvdc直流输电系统运行达到稳态，令直流输电系统初始化运行一段时间后，利用上述的稳态判断公式，判断各个状态变量是否满足要求，若引入的状态变量全部满足要求，则判断直流输电系统运行达到稳态；若引入的状态变量没有全部满足要求，则令直流输电系统再运行一段时间，再利用稳态公式进行判断，依此类推，直到满足要求。
33、优选地，所述模块m2中，分别设置不同的故障电阻、故障持续时间、故障类型、逆变侧交流系统的短路比以及是否投入调相机，来分析不同的仿真工况下的换相失败情况。
34、优选地，故障电阻从低到高取多组数值，范围为0.1欧姆至20欧姆；故障持续时间取多组数值，范围为100ms至500ms；交流系统短路比取多组数值，范围为3到15；故障类型取两组值，从三相故障、两相接地故障、单相故障从选择；调相机的投入情况取两组，分别为投入调相机和不投入调相机。
35、优选地，所述模块m3包括：
36、仿真结束后，根据分析换相失败的需要，选择每次仿真所需要存储的仿真波形图，利用脚本文件编写程序，将所需要的仿真波形图存成jpg文件以及mpb文件，将存下来的jpg文件以及mpb文件放在程序指定的文件夹下；
37、利用脚本文件编写程序，对循环仿真存储的仿真波形图分别循环命名，设定故障电阻的大小为i种、故障类型为t种、故障持续时间为k种、逆变侧交流系统短路比为m种、调相机是否投入情况为n种；每次仿真所存的仿真波形图命名方式为tpt_ri_tk_scrm，代表第t种故障类型、第i种故障电阻、第k种故障持续时间、第m种短路比下的仿真波形；
38、根据分析换相失败的需要，在脚本文件编写程序，将分析所需要的状态变量存储成报表形式，分析所需的状态变量包括：逆变侧交流电压有效值的最小值、逆变侧熄弧角的最小值，调相机励磁电流的最大值、调相机励磁电压的最大值、换相失败是否发生以及发生换相失败的次数；
39、逆变侧交流电压有效值的最小值、逆变侧熄弧角的最小值，调相机励磁电流的最大值、调相机励磁电压的最大值通过在脚本文件中编写程序函数计算得出；换相失败是否发生以及发生换相失败的次数的判断和计算公式为：
40、
41、当存在当前时刻t的逆变侧熄弧角gama(t)为零，下一时刻的逆变侧熄弧角gama(t+1)大于零的情况，此时记为发生一次换相失败，而后再出现这样的情况，换相失败的次数加一，若没有发生这种情况，则认为没有发生换相失败故障。
42、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
43、本发明简单易于实现，具有实用性；利用脚本程序文件判断特高压直流输电系统是否达到稳态，不需要人为观察；通过脚本程序文件控制制实时仿真系统模拟不同工况的故障情况，可以做到可重复、批处理的效果，提高仿真的效率和准确性；仿真结束后自动存图，利用脚本程序文件记录换相失败的次数等数据，使操作起来更加方便，得出的结果更加直观。
1.一种基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法，其特征在于，所述步骤1中：
3.根据权利要求1所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法，其特征在于，所述步骤2中，分别设置不同的故障电阻、故障持续时间、故障类型、逆变侧交流系统的短路比以及是否投入调相机，来分析不同的仿真工况下的换相失败情况。
4.根据权利要求3所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法，其特征在于，故障电阻从低到高取多组数值，范围为0.1欧姆至20欧姆；故障持续时间取多组数值，范围为100ms至500ms；交流系统短路比取多组数值，范围为3到15；故障类型取两组值，从三相故障、两相接地故障、单相故障从选择；调相机的投入情况取两组，分别为投入调相机和不投入调相机。
5.根据权利要求1所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计方法，其特征在于，所述步骤3包括：
6.一种基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计系统，其特征在于，所述模块m1中：
8.根据权利要求6所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计系统，其特征在于，所述模块m2中，分别设置不同的故障电阻、故障持续时间、故障类型、逆变侧交流系统的短路比以及是否投入调相机，来分析不同的仿真工况下的换相失败情况。
9.根据权利要求8所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计系统，其特征在于，故障电阻从低到高取多组数值，范围为0.1欧姆至20欧姆；故障持续时间取多组数值，范围为100ms至500ms；交流系统短路比取多组数值，范围为3到15；故障类型取两组值，从三相故障、两相接地故障、单相故障从选择；调相机的投入情况取两组，分别为投入调相机和不投入调相机。
10.根据权利要求6所述的基于脚本自动执行的hvdc换相失败实时仿真与结果统计系统，其特征在于，所述模块m3包括：
