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1、第26卷第7期电力科学与工程Vol126,No17122010年7月ElectricPowerScienceandEngineeringJul.,2010PSCAD/EMTDC自定义元件在电力系统仿真中的运用袁欣,孙元博,张承学(武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072)摘要:以配电网单相故障选线为背景,以提高电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC在电力系统仿真中的灵活性为目的,提出了基于PSCAD/EMTDC与MATLAB接口技术的自定义模型实现方法。充分利用了PSCAD/EMTDC与MATLAB两款软件的优点。用PSCAD/EMTDC建立接口模型,
2、实现接口模型的参数设置,启动MATLAB数据引擎调用M文件。分析了一个配网单相短路实例,将接口程序产生的数据作为选线算法的入口数据并进行了一种方法的故障选线。仿真结果表明,通过相应的接口技术可以实现自定义模型的故障选线功能。关键词:PSCAD/EMTDC;自定义模型;MATLAB;接口技术;相关系数中图分类号:TM743;TP311154文献标识码:APSCAD/EMTDC中的元件模型进行连接,实现对0引言两种工具的交互[4]。另一方面,PSCAD/EMTDC&MATLAB接口可以把PSCAD/EMTDC软PSCAD/EMTDC是目前世界上被广泛使用的件
3、的电力系统分析功能和MATLAB强大的图形可一种电力系统仿真分析软件。主要功能是进行电视化技术结合起来,增强PSCAD/EMTDC软件的力系统时域和频域计算仿真,典型应用是计算电图形处理能力。MATLAB的图形工具箱既能显示力系统遭受扰动或参数变化时,电参数随时间变二维、三维甚至四维图形,又能对图形进行着色、化的规律程序。用户在面板上可以构造电气连接消隐、光影处理、渲染及多视角处理等。图,输入各元件的参数值,运行时则通过FOR2本文充分利用上述两款软件的优点,通过MTRAN编译器进行编译、连接,运行的结果可以文件在PSCAD/EMTDC软件中自定义了一个
4、模块,随着程序运行实时地生成曲线,以检验运算结果[1,2]主要实现配电网单相接地故障选线功能。仿真验是否合理,并能与MATLAB接口。证了模块的有效性,提高了PSCAD/EMTDC在电MATLAB软件具有强大的计算功能和丰富的力系统仿真中的灵活性。图形功能,编程效率高,扩充能力强,而且具有功能齐备的各种工具箱,所以MATLAB已成为目1PSCAD/EMTDC与MATLAB接口原理[3]前应用最为广泛的数值计算软件。PSCAD/EMTDC是电磁暂态分析软件,MAT2PSCAD/EMTDC&MATLAB接口与自带的LAB是数学模型软件包,它们之间具有互补性,
5、EGCS/GNUFortran77编译器是不兼容,因此需要通过PSCAD/EMTDC软件与MATLAB接口(以下用到其他编译器。本文采用的是CompaqVisual称PSCAD/EMTDC&MATLAB接口),用户可以将Fortran6编译器。MATLAB中的数学和控制功能模块(包括各种工PSCAD/EMTDC内有一个Fortran文件DS2具箱)应用到PSCAD/EMTDC中。同时,用户还DYN,通过它可以调用外部Fortran子程序。该可以通过编制M文件定义用户所需的元件模型。Fortran子程序可以启动MATLAB数据引擎并建立由于M文件采用语法简
6、单、可读性强、调试容起Fortran子程序和MATLAB数据引擎之间的通信[3]易、人机交互性强的MATLAB语言编制,因此管道。同时,含有MATLAB命令的M文件也传到用户可以方便地根据需要自定义元件模型,与MATLAB数据引擎中,这样PSCAD/EMTDC和收稿日期:2010-04-09。基金项目:江西省研究生创新基金项目(YC08A075)。作者简介:袁欣(1985-),男,硕士研究生,研究方向为电力系统仿真、运行与控制,E2mail:yuanxin1570@163.com。第7期袁欣,等PSCAD/EMTDC自定义元件在电力系统仿真中的运用13M
7、ATLAB便紧密地结合起来,用户可以根据需要编制M文件,实现所需的仿真。图1为接口模块2配电网单相接地故障选线算法扩展示意图,图2为软件运行流程图。配电网发生单相接地故障时,在选定频带内,故障和非故障线路的暂态零序电流极性相反。在高频和低频分量共同作用下,故障线路和非故障线路的暂态零序电流波形有明显区别,而所有非故障线路暂态零序电流波形都是相似的。利用数学方法对各线路的暂态零序电流波形进行分析,与其他线路有明显区别的线路即为故障线路;若所有线路暂态零序电流波形都没有明显区别,则[5]为母线故障。这便构成故障选线判据。211选线算法目前选线技术大多是利用零
8、序电压、暂态零序电流分量选线。如:相关系数法、基于小波包分解的瞬时极性比较法以及
