MATELAB在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用

齊磊

摘 要：該文主要對MATELAB進(jìn)行分析，對MATELAB在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用進(jìn)行探究。文章首先分析了MATELAB特性，對MATELAB內(nèi)容進(jìn)行概述。其次對MATELAB在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用算法進(jìn)行探究，依照文獻(xiàn)分析法對上述內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。最后在上述基礎(chǔ)上以MATELAB仿真應(yīng)用實(shí)例為主體，對MATELAB軟件應(yīng)用進(jìn)行深入挖掘。該文對MATELAB在電力系統(tǒng)仿真的發(fā)展具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 仿真軟件 MATELAB 分析方法

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0090-01

1 MATELAB軟件概述

1980年Cleve Moler教授對傳統(tǒng)計算軟件進(jìn)行全面分析，依照算法對數(shù)學(xué)計算軟件進(jìn)行簡化、提升，創(chuàng)造了MATELAB軟件。隨著MATELAB的不斷優(yōu)化和完善，截止到20世紀(jì)90年代末，該軟件已經(jīng)被確認(rèn)為國際標(biāo)準(zhǔn)計算軟件并在國際上大范圍應(yīng)用，具有非常高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)價值。

MATELAB軟件可以通過自身內(nèi)容解決計算過程中存在的數(shù)據(jù)問題，通過仿真形式完成對數(shù)據(jù)的開發(fā)及處理，達(dá)到信號的直觀表示。在這種軟件中信號表現(xiàn)效果得到非常大的改善，顯示效益明顯提升。除此之外，MATELAB軟件還可以通過自身的PSB模型庫實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的二次開發(fā)，從系統(tǒng)內(nèi)容出發(fā)形成對應(yīng)仿真體系，讓人員充分了解系統(tǒng)狀況，提升計算處理及分析的有效性和合理性。當(dāng)前MATELAB已經(jīng)被應(yīng)用到非常多領(lǐng)域中，尤其是在電力系統(tǒng)仿真中，效果非常顯著。

2 MATELAB電力系統(tǒng)仿真分析的方法

2.1 SIMULINK環(huán)境中PSB工具

SIMULINK環(huán)境是MATELAB軟件應(yīng)用過程中的基本環(huán)境，對MATELAB軟件在電力系統(tǒng)中的仿真分析質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。在SIMULINK環(huán)境中MATELAB軟件PSB工具可以通過數(shù)據(jù)庫及元件庫中的裝置完成系統(tǒng)中電路的設(shè)計，從而對電力系統(tǒng)線路進(jìn)行模擬，形成對應(yīng)電子線路結(jié)構(gòu)。由PSB工具構(gòu)建的電力系統(tǒng)圖可以包括RLC元件、變壓器、輸電線、電力電子元件等裝置，可以直觀、清晰地展現(xiàn)電力系統(tǒng)各部分體系線路、元件的關(guān)系。在SIMULINK環(huán)境下，PSB工具構(gòu)建圖中元件可以通過內(nèi)部元件對話框完成參數(shù)的選取、設(shè)置及修改，通過SIMULINK中模擬示波器對信號仿真進(jìn)行顯示，對系統(tǒng)仿真結(jié)果進(jìn)行模擬。

2.2 SIMULINK環(huán)境中PSB模型庫

在MATELAB軟件中PSB工具元件類型多樣，各項(xiàng)元件設(shè)備特性千差萬別。依照上述特性，人員對MATELAB軟件PSB工具進(jìn)行了對應(yīng)劃分，形成了不同結(jié)構(gòu)PSB模型庫。常見的PSB模型庫主要包括電源模型庫、元件模型庫、電機(jī)模型庫等。上述模型庫依照自身性能狀況具有不同電力系統(tǒng)內(nèi)容，例如元件模型庫包括斷路器、互感器、變壓器、RLC元件等。通過MATELAB軟件中PSB模型庫人員可以簡單地找到模擬設(shè)計中所需要的器件，非常便捷地編輯出模擬仿真系統(tǒng)并且完成系統(tǒng)元件參數(shù)的設(shè)置。上述SIMULINK環(huán)境中PSB模型庫內(nèi)容都可以在系統(tǒng)板塊中直接顯示出來，查找非常方便。與此同時，這些模塊在系統(tǒng)中都會具有對應(yīng)的SIMULINK輸出，對其內(nèi)部變量狀態(tài)值進(jìn)行直觀顯示。

2.3 MATELAB軟件仿真操作步驟

當(dāng)前MATELAB軟件進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真的過程中主要通過傳統(tǒng)編程法或SIMULINK平臺仿真法完成。傳統(tǒng)編程法主要是通過MATELAB軟件編程板塊實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)模型的構(gòu)建，從而形成仿真模板；SIMULINK平臺仿真法主要將MATELAB軟件應(yīng)用到SIMULINK平臺中進(jìn)行仿真分析，構(gòu)建對應(yīng)仿真模板。上述兩種方法在仿真應(yīng)用的過程中非常相似，其MATELAB軟件仿真步驟主要為：（1）MATELAB模型的構(gòu)建；（2）MATELAB仿真參數(shù)的設(shè)定及系統(tǒng)算法的明確；（3）由MATELAB實(shí)施動態(tài)仿真，實(shí)施動態(tài)分析；（4）對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，明確電力系統(tǒng)指標(biāo)。

3 MATELAB仿真應(yīng)用分析

該文主要對MATELAB在單機(jī)系統(tǒng)中的仿真進(jìn)行分析，由MATELAB建立了光控勵磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)模型，對其仿真體系進(jìn)行完善。本次仿真中發(fā)電機(jī)容量為200 MVA，變壓器容量為210 MVA，Uab為17.75 kV，電壓變比為15.75/230。

Fault模塊中當(dāng)出現(xiàn)單相故障后系統(tǒng)仿真板塊如圖1所示，將負(fù)荷設(shè)置為10e6W時，開始仿真運(yùn)行。在運(yùn)行1s時對故障進(jìn)行切除，將仿真結(jié)果通過系統(tǒng)命令繪制出來，其具體狀況如圖2。

4 結(jié)語

作為當(dāng)前電力系統(tǒng)仿真中最常用的軟件，MATELAB軟件可以從本質(zhì)上提升對電力系統(tǒng)的分析狀況，提升系統(tǒng)暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)分析效果，對電力網(wǎng)絡(luò)控制及電子電路控制具有至關(guān)重要的意義。在MATELAB軟件應(yīng)用的過程中人員要做好對MATELAB分析方法的選取，要依照具體電力系統(tǒng)狀況形成對應(yīng)仿真體系，從而提升MATELAB軟件仿真的有效性和可靠性，從本質(zhì)上加速電力系統(tǒng)仿真發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 李炳森.基于行為的模塊化AUV決策控制系統(tǒng)及其仿真實(shí)現(xiàn)[D].中國海洋大學(xué)，2009.

[2] 王超.電子元件封裝自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計[D].天津大學(xué)，2010.

[3] 聶建珍，楊子榮.基于Matelab的分形插值算法在礦山體積計算上的應(yīng)用[J]. 微計算機(jī)信息，2011（6）：190-191+187.

[4] 葉晨.醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字處理及識別技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2012.endprint

摘 要：該文主要對MATELAB進(jìn)行分析，對MATELAB在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用進(jìn)行探究。文章首先分析了MATELAB特性，對MATELAB內(nèi)容進(jìn)行概述。其次對MATELAB在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用算法進(jìn)行探究，依照文獻(xiàn)分析法對上述內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。最后在上述基礎(chǔ)上以MATELAB仿真應(yīng)用實(shí)例為主體，對MATELAB軟件應(yīng)用進(jìn)行深入挖掘。該文對MATELAB在電力系統(tǒng)仿真的發(fā)展具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 仿真軟件 MATELAB 分析方法

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0090-01

1 MATELAB軟件概述

1980年Cleve Moler教授對傳統(tǒng)計算軟件進(jìn)行全面分析，依照算法對數(shù)學(xué)計算軟件進(jìn)行簡化、提升，創(chuàng)造了MATELAB軟件。隨著MATELAB的不斷優(yōu)化和完善，截止到20世紀(jì)90年代末，該軟件已經(jīng)被確認(rèn)為國際標(biāo)準(zhǔn)計算軟件并在國際上大范圍應(yīng)用，具有非常高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)價值。

MATELAB軟件可以通過自身內(nèi)容解決計算過程中存在的數(shù)據(jù)問題，通過仿真形式完成對數(shù)據(jù)的開發(fā)及處理，達(dá)到信號的直觀表示。在這種軟件中信號表現(xiàn)效果得到非常大的改善，顯示效益明顯提升。除此之外，MATELAB軟件還可以通過自身的PSB模型庫實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的二次開發(fā)，從系統(tǒng)內(nèi)容出發(fā)形成對應(yīng)仿真體系，讓人員充分了解系統(tǒng)狀況，提升計算處理及分析的有效性和合理性。當(dāng)前MATELAB已經(jīng)被應(yīng)用到非常多領(lǐng)域中，尤其是在電力系統(tǒng)仿真中，效果非常顯著。

2 MATELAB電力系統(tǒng)仿真分析的方法

2.1 SIMULINK環(huán)境中PSB工具

SIMULINK環(huán)境是MATELAB軟件應(yīng)用過程中的基本環(huán)境，對MATELAB軟件在電力系統(tǒng)中的仿真分析質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。在SIMULINK環(huán)境中MATELAB軟件PSB工具可以通過數(shù)據(jù)庫及元件庫中的裝置完成系統(tǒng)中電路的設(shè)計，從而對電力系統(tǒng)線路進(jìn)行模擬，形成對應(yīng)電子線路結(jié)構(gòu)。由PSB工具構(gòu)建的電力系統(tǒng)圖可以包括RLC元件、變壓器、輸電線、電力電子元件等裝置，可以直觀、清晰地展現(xiàn)電力系統(tǒng)各部分體系線路、元件的關(guān)系。在SIMULINK環(huán)境下，PSB工具構(gòu)建圖中元件可以通過內(nèi)部元件對話框完成參數(shù)的選取、設(shè)置及修改，通過SIMULINK中模擬示波器對信號仿真進(jìn)行顯示，對系統(tǒng)仿真結(jié)果進(jìn)行模擬。

2.2 SIMULINK環(huán)境中PSB模型庫

在MATELAB軟件中PSB工具元件類型多樣，各項(xiàng)元件設(shè)備特性千差萬別。依照上述特性，人員對MATELAB軟件PSB工具進(jìn)行了對應(yīng)劃分，形成了不同結(jié)構(gòu)PSB模型庫。常見的PSB模型庫主要包括電源模型庫、元件模型庫、電機(jī)模型庫等。上述模型庫依照自身性能狀況具有不同電力系統(tǒng)內(nèi)容，例如元件模型庫包括斷路器、互感器、變壓器、RLC元件等。通過MATELAB軟件中PSB模型庫人員可以簡單地找到模擬設(shè)計中所需要的器件，非常便捷地編輯出模擬仿真系統(tǒng)并且完成系統(tǒng)元件參數(shù)的設(shè)置。上述SIMULINK環(huán)境中PSB模型庫內(nèi)容都可以在系統(tǒng)板塊中直接顯示出來，查找非常方便。與此同時，這些模塊在系統(tǒng)中都會具有對應(yīng)的SIMULINK輸出，對其內(nèi)部變量狀態(tài)值進(jìn)行直觀顯示。

2.3 MATELAB軟件仿真操作步驟

當(dāng)前MATELAB軟件進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真的過程中主要通過傳統(tǒng)編程法或SIMULINK平臺仿真法完成。傳統(tǒng)編程法主要是通過MATELAB軟件編程板塊實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)模型的構(gòu)建，從而形成仿真模板；SIMULINK平臺仿真法主要將MATELAB軟件應(yīng)用到SIMULINK平臺中進(jìn)行仿真分析，構(gòu)建對應(yīng)仿真模板。上述兩種方法在仿真應(yīng)用的過程中非常相似，其MATELAB軟件仿真步驟主要為：（1）MATELAB模型的構(gòu)建；（2）MATELAB仿真參數(shù)的設(shè)定及系統(tǒng)算法的明確；（3）由MATELAB實(shí)施動態(tài)仿真，實(shí)施動態(tài)分析；（4）對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，明確電力系統(tǒng)指標(biāo)。

3 MATELAB仿真應(yīng)用分析

該文主要對MATELAB在單機(jī)系統(tǒng)中的仿真進(jìn)行分析，由MATELAB建立了光控勵磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)模型，對其仿真體系進(jìn)行完善。本次仿真中發(fā)電機(jī)容量為200 MVA，變壓器容量為210 MVA，Uab為17.75 kV，電壓變比為15.75/230。

Fault模塊中當(dāng)出現(xiàn)單相故障后系統(tǒng)仿真板塊如圖1所示，將負(fù)荷設(shè)置為10e6W時，開始仿真運(yùn)行。在運(yùn)行1s時對故障進(jìn)行切除，將仿真結(jié)果通過系統(tǒng)命令繪制出來，其具體狀況如圖2。

4 結(jié)語

作為當(dāng)前電力系統(tǒng)仿真中最常用的軟件，MATELAB軟件可以從本質(zhì)上提升對電力系統(tǒng)的分析狀況，提升系統(tǒng)暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)分析效果，對電力網(wǎng)絡(luò)控制及電子電路控制具有至關(guān)重要的意義。在MATELAB軟件應(yīng)用的過程中人員要做好對MATELAB分析方法的選取，要依照具體電力系統(tǒng)狀況形成對應(yīng)仿真體系，從而提升MATELAB軟件仿真的有效性和可靠性，從本質(zhì)上加速電力系統(tǒng)仿真發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 李炳森.基于行為的模塊化AUV決策控制系統(tǒng)及其仿真實(shí)現(xiàn)[D].中國海洋大學(xué)，2009.

[2] 王超.電子元件封裝自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計[D].天津大學(xué)，2010.

[3] 聶建珍，楊子榮.基于Matelab的分形插值算法在礦山體積計算上的應(yīng)用[J]. 微計算機(jī)信息，2011（6）：190-191+187.

[4] 葉晨.醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字處理及識別技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2012.endprint

摘 要：該文主要對MATELAB進(jìn)行分析，對MATELAB在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用進(jìn)行探究。文章首先分析了MATELAB特性，對MATELAB內(nèi)容進(jìn)行概述。其次對MATELAB在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用算法進(jìn)行探究，依照文獻(xiàn)分析法對上述內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。最后在上述基礎(chǔ)上以MATELAB仿真應(yīng)用實(shí)例為主體，對MATELAB軟件應(yīng)用進(jìn)行深入挖掘。該文對MATELAB在電力系統(tǒng)仿真的發(fā)展具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 仿真軟件 MATELAB 分析方法

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0090-01

1 MATELAB軟件概述

1980年Cleve Moler教授對傳統(tǒng)計算軟件進(jìn)行全面分析，依照算法對數(shù)學(xué)計算軟件進(jìn)行簡化、提升，創(chuàng)造了MATELAB軟件。隨著MATELAB的不斷優(yōu)化和完善，截止到20世紀(jì)90年代末，該軟件已經(jīng)被確認(rèn)為國際標(biāo)準(zhǔn)計算軟件并在國際上大范圍應(yīng)用，具有非常高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)價值。

MATELAB軟件可以通過自身內(nèi)容解決計算過程中存在的數(shù)據(jù)問題，通過仿真形式完成對數(shù)據(jù)的開發(fā)及處理，達(dá)到信號的直觀表示。在這種軟件中信號表現(xiàn)效果得到非常大的改善，顯示效益明顯提升。除此之外，MATELAB軟件還可以通過自身的PSB模型庫實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的二次開發(fā)，從系統(tǒng)內(nèi)容出發(fā)形成對應(yīng)仿真體系，讓人員充分了解系統(tǒng)狀況，提升計算處理及分析的有效性和合理性。當(dāng)前MATELAB已經(jīng)被應(yīng)用到非常多領(lǐng)域中，尤其是在電力系統(tǒng)仿真中，效果非常顯著。

2 MATELAB電力系統(tǒng)仿真分析的方法

2.1 SIMULINK環(huán)境中PSB工具

SIMULINK環(huán)境是MATELAB軟件應(yīng)用過程中的基本環(huán)境，對MATELAB軟件在電力系統(tǒng)中的仿真分析質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。在SIMULINK環(huán)境中MATELAB軟件PSB工具可以通過數(shù)據(jù)庫及元件庫中的裝置完成系統(tǒng)中電路的設(shè)計，從而對電力系統(tǒng)線路進(jìn)行模擬，形成對應(yīng)電子線路結(jié)構(gòu)。由PSB工具構(gòu)建的電力系統(tǒng)圖可以包括RLC元件、變壓器、輸電線、電力電子元件等裝置，可以直觀、清晰地展現(xiàn)電力系統(tǒng)各部分體系線路、元件的關(guān)系。在SIMULINK環(huán)境下，PSB工具構(gòu)建圖中元件可以通過內(nèi)部元件對話框完成參數(shù)的選取、設(shè)置及修改，通過SIMULINK中模擬示波器對信號仿真進(jìn)行顯示，對系統(tǒng)仿真結(jié)果進(jìn)行模擬。

2.2 SIMULINK環(huán)境中PSB模型庫

在MATELAB軟件中PSB工具元件類型多樣，各項(xiàng)元件設(shè)備特性千差萬別。依照上述特性，人員對MATELAB軟件PSB工具進(jìn)行了對應(yīng)劃分，形成了不同結(jié)構(gòu)PSB模型庫。常見的PSB模型庫主要包括電源模型庫、元件模型庫、電機(jī)模型庫等。上述模型庫依照自身性能狀況具有不同電力系統(tǒng)內(nèi)容，例如元件模型庫包括斷路器、互感器、變壓器、RLC元件等。通過MATELAB軟件中PSB模型庫人員可以簡單地找到模擬設(shè)計中所需要的器件，非常便捷地編輯出模擬仿真系統(tǒng)并且完成系統(tǒng)元件參數(shù)的設(shè)置。上述SIMULINK環(huán)境中PSB模型庫內(nèi)容都可以在系統(tǒng)板塊中直接顯示出來，查找非常方便。與此同時，這些模塊在系統(tǒng)中都會具有對應(yīng)的SIMULINK輸出，對其內(nèi)部變量狀態(tài)值進(jìn)行直觀顯示。

2.3 MATELAB軟件仿真操作步驟

當(dāng)前MATELAB軟件進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真的過程中主要通過傳統(tǒng)編程法或SIMULINK平臺仿真法完成。傳統(tǒng)編程法主要是通過MATELAB軟件編程板塊實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)模型的構(gòu)建，從而形成仿真模板；SIMULINK平臺仿真法主要將MATELAB軟件應(yīng)用到SIMULINK平臺中進(jìn)行仿真分析，構(gòu)建對應(yīng)仿真模板。上述兩種方法在仿真應(yīng)用的過程中非常相似，其MATELAB軟件仿真步驟主要為：（1）MATELAB模型的構(gòu)建；（2）MATELAB仿真參數(shù)的設(shè)定及系統(tǒng)算法的明確；（3）由MATELAB實(shí)施動態(tài)仿真，實(shí)施動態(tài)分析；（4）對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，明確電力系統(tǒng)指標(biāo)。

3 MATELAB仿真應(yīng)用分析

該文主要對MATELAB在單機(jī)系統(tǒng)中的仿真進(jìn)行分析，由MATELAB建立了光控勵磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)模型，對其仿真體系進(jìn)行完善。本次仿真中發(fā)電機(jī)容量為200 MVA，變壓器容量為210 MVA，Uab為17.75 kV，電壓變比為15.75/230。

Fault模塊中當(dāng)出現(xiàn)單相故障后系統(tǒng)仿真板塊如圖1所示，將負(fù)荷設(shè)置為10e6W時，開始仿真運(yùn)行。在運(yùn)行1s時對故障進(jìn)行切除，將仿真結(jié)果通過系統(tǒng)命令繪制出來，其具體狀況如圖2。

4 結(jié)語

作為當(dāng)前電力系統(tǒng)仿真中最常用的軟件，MATELAB軟件可以從本質(zhì)上提升對電力系統(tǒng)的分析狀況，提升系統(tǒng)暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)分析效果，對電力網(wǎng)絡(luò)控制及電子電路控制具有至關(guān)重要的意義。在MATELAB軟件應(yīng)用的過程中人員要做好對MATELAB分析方法的選取，要依照具體電力系統(tǒng)狀況形成對應(yīng)仿真體系，從而提升MATELAB軟件仿真的有效性和可靠性，從本質(zhì)上加速電力系統(tǒng)仿真發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 李炳森.基于行為的模塊化AUV決策控制系統(tǒng)及其仿真實(shí)現(xiàn)[D].中國海洋大學(xué)，2009.

[2] 王超.電子元件封裝自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計[D].天津大學(xué)，2010.

[3] 聶建珍，楊子榮.基于Matelab的分形插值算法在礦山體積計算上的應(yīng)用[J]. 微計算機(jī)信息，2011（6）：190-191+187.

[4] 葉晨.醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字處理及識別技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2012.endprint