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引言
随着电力工业的发展，电力系统规模越来越
仿真， 使得我们可以更加深入地研究电力系统的行 为特性 S $ T 。
大， 特别是随着互联网的出现， 系统的节点数由原 来的几十个上升到几百个甚至上千个。对于如此 大的电力网络想用原来的手算方法进行电力系统 的分析和计算已是不可能， 我们必须借助于先进的 计算机技术和强大的系统仿真软件进行复杂电力 系统的分析和计算， 从而加深我们对电力系统的理 解， 进一步指导我们在电力系统的工作。 现在， 可使用的系统仿真工具有 R23=、 =&(&= 和 2(3.(4 等。 在 =&(&= 中， 用户需要通过类似填 写数据的方式自行设计和定义各种系统元件和控 制装置， 由于缺乏很好的图形输入界面， 用户在使 用中容易觉得枯燥乏味，从而失去了学习的兴趣， 并且 =&(&= 通过用户自定义方法不适宜搭建算法 非常复杂的模型， 例如进行模糊控制的仿真就比较 困难。 在 R23= 中虽然提供了强大的电磁暂态计算 功能， 但由于其中的模块以及算法缺乏很好的开放 性，因此很难在此基础上进行二次开发。而在 电力系统模型可以在 &789:7;< 环境下 2(3.(4 中， 直接搭建，也可以据所研究对象物理模型建立其 数学模型， 并进行封装和自定义为用户自己的模块 库， 充分显现了其仿真平台的优越性。同时更重要 的是，2(3.(4 提供了丰富的工具箱资源， 以及大 量的实用模块， 在 &789:7;< 环境下， 不仅可以进行 电力系统的仿真计算， 还可以实现复杂的控制方法
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.$!/$0 简介
2(3.(4 一 词 是 由 2HDA7U 和 .HL>AHD>AB 复 合 生成的， 原意是矩阵实验室。 2(3.(4 环境 5 或语 言 6 由美国的 V:@W@ 2>:@A 博士于 $1X" 年研制成 功，研制 2(3.(4 的初衷是使它具有强大的矩阵 处理方面的功能。 现代控制理论界的专家们面对高 维数的控制问题， 渴求一种比当时流行的高级语言 更具有可读性的语言， 因而 2(3.(4 语言的面世， 首先被控制理论界的专家们所关注。同样， 电力系 统是一个相对复杂的、维数很高的系统，2(3.(4 必将成为分析电力系统问题的强大而有效工具。 加 拿大魁北克电力公司的专家们首先作了此项工作， 在 2(3.(4 环境下，开发了 2(3.(4 Y &789:7;< Y 并 3>>:L>U Y =>?@AL:>E<C@D 5 即电力系统分析模块 6 ， 建立了电力系统的相关设备库 S ! T 。 它提 2(3.(4 语言以矩阵为基本的数据单位， 供了强大的矩阵运算功能， 几乎所有常用的矩阵运 算， 例如矩阵的加、 减、 乘、 除、 转置、 求逆、 分解、 行 列式等都有现成的指令。 2(3.(4 还拥有顺序、 选 择、 循环等结构控制语句， 并配以大量的运算符， 可 以编写出符合结构化标准的具有面向对象特征的 程序。2(3.(4 的工作环境包括命令控制窗口、 程 序编辑器等， 用户既可以通过命令控制窗口直接执 行命令，也可通过建立 2(3.(4 脚本文件或函数 %1
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仿真工具 "#$%&#’(
1(2.(3 提供的动态系统仿真工具 &;:9@;<E， 是众多仿真软件中功能最强大、 最优秀、 最容易使 用的一种， 用来对动态系统进行建模、 仿真和分析， 它支持连续时间、 离散时间及两者混合的线性、 非 线性系统， 也支持多变量、 多速率系统。 &;:9@;<E 提 供 的 基 本 模 块 包 括 信 号 源 库 6 &?9F>= 7 、接收模块库 6 &;<E8 7 、连续系统模块库 6 C?<G;<9?8 7 、 离散系统模块库 6 *;8>F=GG= 7 、 数学运算模 块库 6 1HGI +J=FHG;?<8 7 、 信号路由选择模块库 6 &;K<H@ 端口和子系统模块库 6 B?FG8 L &9M8N8G=:8 7 D?9G;<K 7 、 等等。 用户根据需要可以从模块库中选择所需要的模
文件执行程序中的命令。 1(2.(3 系统主要包括以下五个部分 4 ! 1(2.(3 语言 1(2.(3 语言是一种包括控 制流语句、 函数、 数据结构、 输入 5 输出和面向对象 编程特性的高级语言， 它以矩阵作为基本的数据单 元， 既可以快速创建小程序完成简单运算， 也可以 为了复杂应用， 编写完整的大应用程序。 " 1(2.(3 工作环境 1(2.(3 工作环境主 要包括一系列完成如管理工作空间的变量、 数据输 入 5 输出、 1 文件 6 1(2.(3 的应用程序 7 的生成、 调试、 解释的工具。 # 图形句柄 图形句柄是 1(2.(3 的图形处 理系统， 其中既包括二维、 三维数据的可视化图形 表示、 图象处理的直观显示的高级命令， 也包括定 制图形显示、创建应用程序完整的图形用户界面 （,0-） 命令。 $ 1(2.(3 数学函数库 该库收集了巨量的 数学函数及算法，从简单的数学函数如 89:、8;<=、 >?8;<= 和复数运算，到复杂的函数如矩阵求逆、求 特征值、 3=88=@ 函数、 AA2。 % 1(2.(3 应用程序接口（(B-） 它是一个 允许用户编写与 1(2.(3 交互的 C 和 A+D2D+) 程 序 的库 ， 包 括 从 1(2.(3 中 调 用 程 序、 调 用 1(2.(3 作为计算引擎和读 5 写 1(2 文件。 总体来说，1(2.(3 是一种数值型计算软件， 它集科学计算、 自动控制、 信号处理、 神经网络和图 象处理等功能于一体， 具有编程效率高、 程序设计 灵活、 图形功能强等优点。其已经发展成为适合多 学科、 多种工作平台的功能强劲的大型软件。
山东电力技术
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（总第 $%! 期 ） !""# 年第 ! 期
2(.(4 在电力系统分析中的应用
!"# $%%&’()*’+, +- .$!/$0 ’, 1+2#3 456*#7 $,)&56’6 彭淦榕， 李 越， 李忠诚， 赵 娜， 张晓洁 5 山东济南供电公司， 山东 济南 !#""$! 6
山东电力技术
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&’()*+), *-().- /-&’0 块来组成自己的系统O 也可以封装自己的模块，自定 义自己的模块库， 以实现系统的仿真分析。 &;:9@;<E 为用户提供了用方框图进行建模的 模型接口， 它与传统的仿真软件包用微分方程和差 分方程建模相比， 具有更直观、 方便、 灵活的优点。 用户只需用鼠标选中各模块，并放进新建的模块 图， 最后用连线将各模块连接起来， 即完成对特定 系统模型的创建。定义完模型以后，用户可通过 &;:9@;<E 的菜单或 1(2.(3 的命令窗口键入命令 来进行仿真。 同 时 ， D2P 6 D=H@ 2;:= P?FE8I?J 7 还 可 对 所以用户可以 &;:9@;<E 模块提供 C 代码生成功能， 通过 &;:9@;<E 建立系统模型， 并针对不同的参数进 行动态仿真， 通过参数的不断调整优化， 找出系统 最佳实现模型参数，此时，可以通过 D2P 模块直 接生成相应的 C 语言程序，并且此程序是经过优 化的， 因此利用此种功能可方便、 快捷地实现系统 开发，其大部分工作均可在 &;:9@;<E 环境中完成， 最后只需将生成的优化 C 代码嵌入系统。从某种 程度上说，&;:9@;<E 及 D2P 的出现， 在强大 1(2Q .(3 功能的同时，也在改变着人们对系统进行开 发设计的流程。
摘要：介绍 2(3.(4 软件在电力系统中应用，以及 2(3.(4 环境下的动态仿真工具 &789:7;< 和电力系统工具箱 =&4 5 =>?@A &BCD@8 4:>E<C@D 6 的功能和特点；并以 2(3.(4 为仿真平台进行电力系统建模和动态仿真分析。实践表明， 2(3.(4 是进行电力系统建模和仿真分析的强大实用工具。 关键词： 系统分析； 仿真模型； 仿真软件 $86*3)(*9 3F7C GHG@A 7;DA>I9E@C DF@ HGG:7EHD7>;C >J 2(3.(4 7; G>?@A CBCD@8 H;H:BC7CK DF@; DF@ J9;ED7>; H;I J@HD9A@ >J &789:7;< H;I =&4 5 =>?@A &BCD@8 4:>E<C@D 6 LHC@I >; 23(.(4M 3F@; 8H<7;N 9C7;N >J 2(3.(4K DF7C GHG@A EHAA7@C >9D DF@ 8>I@:7;N H;I IB;H87E C789:HD7>; >J G>?@A CBCD@8M 3F@ GAHED7E@ 7;I7EHD@C DFHD 2(3.(4 7C H G>?@AJ9: D>>: HGG:7@I D> DF@ 8>I@:7;N H;I C789:HD7>; >J G>?@A CBCD@8M :#5 2+3;69 CBCD@8 H;H:BC7CO C789:HD7>; 8>I@:O C789:HD7>; C>JD?HA@ 中图分类号： 32PQ1 文献标识码： ( 文章编号： $""P —11"% 5 !""# 6 "! —""%1 —"#