Psasp后臺調(diào)用matlab引擎的聯(lián)合仿真方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種PSASP后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電網(wǎng)的迅速發(fā)展，更多新型元件接入電網(wǎng)，對電力系統(tǒng)的仿真計算提出了更高的要求。PSASP與MATLAB聯(lián)合仿真是一種PSASP在后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法，能夠解決新型元件接入電力系統(tǒng)所造成的仿真分析困難問題。利用PSASP提供給用戶的開放性平臺UPI以及MATLAB的調(diào)用引擎函數(shù)(API函數(shù))，通過UPI調(diào)用用戶程序，用戶程序調(diào)用MATLAB引擎，連接PSASP與MATLAB中已建好的模型，實現(xiàn)PSASP與MATLAB的聯(lián)合仿真。我國對PSASP與MATLAB聯(lián)合仿真的研宄進展較慢，但隨著電力系統(tǒng)仿真精細化要求的快速提高，相關(guān)研宄逐漸被一些大學(xué)和科研機構(gòu)所重視，但目前該類研宄大多集中在理論和小型實驗層面，還沒有投入到實際運行的電力系統(tǒng)中。
[0003]目前，國內(nèi)外對于PSASP與MATLAB聯(lián)合仿真的研宄具備了一定的基礎(chǔ)，國內(nèi)外現(xiàn)有的關(guān)于PSASP與MATLAB仿真的研宄大多是基于MATLAB所提供的實時工具包(real-timeworkshop, RTff)模塊具備C代碼的生成功能，可將SMULINK環(huán)境中搭建的各種仿真模型生成為C語言代碼，經(jīng)過編譯連接后，這些模型所生成的代碼就可以脫離MATLAB本身運行環(huán)境，從而完成仿真。但是，該方法存在明顯的不足:一方面，兩個軟件的仿真步長都采用PSASP的步長，這樣相當(dāng)于放棄了 MATLAB仿真步長更加精細的優(yōu)點；另一方面，脫離MATLAB運行環(huán)境相當(dāng)于放棄了 MATLAB的數(shù)值計算、圖形分析等其它的功能。因而，只有不脫離MATLAB環(huán)境同時充分利用PSASP強大的電網(wǎng)分析功能，才是兩者聯(lián)合仿真研宄的一個重要方向。
[0004]PSASP 與 MATLAB 聯(lián)合仿真(Co-simulat1n of PSASP and MATLAB)是借助于用戶程序(up)這個“橋梁”連接這兩個軟件，實現(xiàn)兩者的混合步長仿真。PSASP與MATLAB聯(lián)合仿真方法充分利用了現(xiàn)有的電力系統(tǒng)仿真軟件PSASP強大的電力系統(tǒng)分析功能與MATLAB強大的系統(tǒng)建模功能，形成優(yōu)勢互補，借助用戶程序(up)可使兩個軟件中的子系統(tǒng)模型平滑連接，共同完成一個仿真任務(wù)。本發(fā)明針對電力系統(tǒng)中存在電力電子設(shè)備或者復(fù)雜的控制系統(tǒng)時，如果同時考慮新型元件和傳統(tǒng)元件，應(yīng)用單一的仿真軟件進行系統(tǒng)分析就會變得十分困難的問題，提出了一種PSASP后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法，實施簡單，易于工程實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種PSASP后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0006]I)在PSASP中建立傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型，在MATLAB中建立存在直流系統(tǒng)或電力電子設(shè)備的局部網(wǎng)絡(luò)模型，同時，在MATLAB中建立對仿真時間進行控制的仿真控制模型，并且列出傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型與局部網(wǎng)絡(luò)模型間需要交互的變量；
[0007]2)設(shè)置MATLAB的仿真步長類型為固定步長，仿真開始時間設(shè)為0，仿真結(jié)束時間設(shè)為inf ；
[0008]3)采用C語言編寫符合PSASP程序要求的用戶程序UP，將編寫好的用戶程序UP使用VC的“Build”功能生成dll文件；
[0009]4)將PSASP作業(yè)定義中“用戶程序調(diào)用”的路徑設(shè)置為步驟3)中生成的dll文件的存放目錄，并在PSASP中選擇傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型與局部網(wǎng)絡(luò)模型之間進行交互的輸入變量、輸出變量和打印變量，進行暫穩(wěn)計算時，將“用戶程序配置”的路徑同樣設(shè)置為步驟3)中生成的dll文件的存放目錄；
[0010]5)在PSASP作業(yè)定義中自行設(shè)定擾動方式和精度要求；
[0011]6)在PSASP中啟動計算，依托用戶程序UP實現(xiàn)PSASP和MATLAB的聯(lián)合仿真。
[0012]所述用戶程序UP為傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型與局部網(wǎng)絡(luò)模型間用于數(shù)據(jù)交互的通道；用戶程序UP的輸入變量數(shù)據(jù)為Fl、nfl，F(xiàn)l是用戶程序UP的輸入變量數(shù)組，nfl是用戶程序UP的輸入變量維數(shù)；用戶程序UP的輸出變量數(shù)據(jù)為F2、nf2，F(xiàn)2是用戶程序UP的輸出變量數(shù)組，nf2是用戶程序UP的輸出變量維數(shù)；用戶程序UP的打印變量數(shù)據(jù)為F3、nf3，F(xiàn)3是用戶程序UP的打印變量數(shù)組，nf3是用戶程序UP的打印變量維數(shù)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是針對新型元件接入電力系統(tǒng)時會造成仿真分析困難的問題，提出了一種PSASP后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法，整個聯(lián)合仿真過程不出現(xiàn)MATLAB界面，PSASP和MATLAB以各自的步長在各自的環(huán)境中仿真的同時又借助用戶程序UP進行PSASP中傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型與MATLAB中局部網(wǎng)絡(luò)模型之間的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)了 PSASP在后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真，突破了現(xiàn)有的PSASP與MATLAB分離仿真的限制；通用性強、實現(xiàn)簡單、計算精度高，有利于工程實際應(yīng)用。
【附圖說明】
[0014]圖1為PSASP后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法流程圖。
[0015]圖2為對仿真時間進行控制的仿真控制模型示意圖。
[0016]圖3為10節(jié)點的暫態(tài)穩(wěn)定算例仿真結(jié)果對比圖。
[0017]圖中標(biāo)號:1_時鐘模塊、2-常量模塊、3-邏輯判斷模塊、4-中斷模塊。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明提出一種PSASP后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細說明。
[0019]圖1所示為PSASP后臺調(diào)用MATLAB引擎的聯(lián)合仿真方法流程圖，包括如下步驟:
[0020]I)在PSASP中建立傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型，在MATLAB中建立存在直流系統(tǒng)或電力電子設(shè)備的局部網(wǎng)絡(luò)模型，同時，在MATLAB中建立對仿真時間進行控制的仿真控制模型，并且列出傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型與局部網(wǎng)絡(luò)模型間需要交互的變量；
[0021]2)設(shè)置MATLAB的仿真步長類型為固定步長，仿真開始時間設(shè)為0，仿真結(jié)束時間設(shè)為inf ；
[0022]3)采用C語言編寫符合PSASP程序要求的用戶程序UP，將編寫好的用戶程序UP使用VC的“Build”功能生成dll文件；
[0023]4)將PSASP作業(yè)定義中“用戶程序調(diào)用”的路徑設(shè)置為步驟3)中生成的dll文件的存放目錄，并在PSASP中選擇傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)模型與局部網(wǎng)絡(luò)模型之間進行交互的輸入變量、輸出變量和打印變量，進行暫穩(wěn)計算時，將“用戶程序配置”的路徑同樣設(shè)置為步驟3)中生成的dll文件的存放目錄；
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