基于delphi和matlab混合编程的配电网无功优化软件设计

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1、万方数据第31卷第4期@2011年4月电力自动化设备ElectricPowerAutomationEquipmentV01．31No．4Apr．2011基于Delphi和Matlab混合编程的配电网无功优化软件设计王建勋，吕群芳，刘会金(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：应用Delphi和Maflab混合编程的方法设计可视化的配电网无功优化计算软件。其中Delphi实现图形界面和数据管理．Matlab实现无功优化计算和绘图功能。使用Manab软件中的COM组件封装工具对Manab程序进行打包并在Delphi中注册该COM组件．以实现对Matlab程

2、序的调用。通过OleVariant变量格式或者文本文件动态传递矩阵参数；通过剪切板操作或窗口嵌套将Matlab的图形窗口嵌入到Delphi环境中。指出通过分散文档或稀疏矩阵的形式进行参数传递，对不同形式变量进行合理的定义，可提高程序的运行效率。简要介绍了配电网无功优化的数学模型，并采用自适应的微分进化算法作为无功优化算法。算例结果表明该软件应用效果良好。关键词：混合编程：COM技术：无功优化：微分进化算法中图分类号：TM731文献标识码：B文章编号：1006—6047(2011)04一0112一04配电网无功优化是保证配电系统安全经济运行的有效手段．也是提高电力系

3、统电压质量的重要措施之一⋯。开发一套可视化的、易学易用的适用于配电网的无功优化软件．使运行调度人员和规划设计人员能在良好的人机接El下，实现快速准确的资料录入、计算分析和结果显示．具有重要意义[引。由于在无功优化中需要反复地进行潮流分析．存在大量的数值及矩阵运算。处理过程耗时耗力。如果采用计算和图形功能强大的Matlab语言和可视化编程语言相结合进行混合编程，便可容易克服这些问题，并能实现程序的可视化【矧。鉴于Delphi语言在可视化编程和数据库处理方面的优越性：刮．本文使用Delphi与MatIab混合编程方法进行配电网无功优化软件的设计．说明了如何通过COM技

4、术实现Delphi对Matlab的调用并脱离Matlab环境运行．并实现了Maflab绘图在Delphi环境中的嵌入。同时介绍了无功优化的模型．并选用一种自适应的微分进化算法作为优化算法．最后用算例验证了该软件有着良好的应用效果。l软件功能可视化配电网无功优化软件是一个基于图形界面的配电网无功优化计算及其数据库管理的高级应用软件．其从功能上可分为图形界面模块、数据管理模块及计算模块三大功能模块。轧图形界面模块。采用Delphi7．0中的矢量绘图控件TCAD开发．可完成主接线图的绘制和参数录入。在建立图形主界面时．可利用设备图元的属性自动生成参数信息后存入相应数据库

5、．也可以通过外部数据文件直接导人数据。k数据管理模块。选择Microsoft0mceAccess收稿13期：2010—05—05；修回日期：2011—01—19作为数据库开发工具．在Delphi中通过ADO组件对后台数据库动态连接．从而实现了快速高效地对用户信息、配电网中各元件的原始设备参数以及计算所得结果等数据进行管理．方便用户进行查询。c．计算和绘图模块。选用矩阵运算功能强大的Matlab2009开发无功优化计算模块．包括了配电网潮流计算、无功规划优化计算、无功运行优化计算和绘图4个部分。图形界面模块工数据管理模块工计算和绘图模块图l系统功能结构图Fig．1S

6、tructureofsystemfunctions2Delphi与Matlab混合编程传统的Matlab程序调用方法存在环境和参数设置复杂．或者不能脱离Matlab软件环境运行的缺点．L91。文献[9]指出采用COM技术可将Matlab的M文件转换为COM组件后在Delphi中直接调用。该方法能避免复杂的环境设置过程．同时COM组件可以方便地随同应用程序进行发布．实现脱离MaⅡab软件环境运行。Matlab6．5以上版本中所推出的COMBuilder工具可方便地制作出所需的COM组件．只要在打包组件选择包含MCR．即可产生与工程同名的可执行文件。运行该文件便可自动

7、进行COM组件注册．并安装MaⅡab程序运算时所需调用的计算程序MCR一一一一一一一一一一一一一一一一粕可视化配电网无功优化计算系统万方数据第4期王建勋，等：基于D。1phi和Madab混合编程的配电网无功优化软件设计@Installe．exe．从而保证在需要发布的计算机上正常运行。本软件采用较新的MatlabR2009a版本，其COM组件制作工具为GenericCOMcomponent．已经被集成到MatlabBuilderNE工具中．具体的制作过程大致不变。2．1函数调用方法在本机调试时．还需要先在Delphi软件中注册COM组件，具体的配置过程可参见文献[9

8、]。配置工