Labview可视化电力系统安全自动装置开发与实验平台研究(3)

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1.4 研究思路

1.4.1 MATLAB/Simulink简介

美国MathWorks公司研发出的适用于理论研究分析和工程技术计算的高性能交互式语言平台——MATLAB（MATrix LABoratory），在MATLAB的环境里集成了强大的计算、可视化和编程等功能，它已经成为学者和工程人员最为青睐的建模计算仿真平台。

MATLAB里动态系统仿真分析的交互式环境——simulink，用户在建立系统模型时只需通过鼠标点击和拖放即可，而且可以选择不同的数值算法对模型进行动态仿真和数值分析。Simulink里SimPowerSystems工具箱，专为电力系统仿真而设计，工具箱里有各种电力系统元件及测量元件，用户可以按自己设计的模型图搭建电力系统，选择适当的算法，进行仿真分析。

1.4.2 Labview简介

Labview是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实验室虚拟仪器集成环境）的简称，是由美国国家仪器（NI）公司开发的、优秀的商用图形化编程开发平台。Labview是一种图形化编程语言，又称G（Graphic）语言。Labview程序被称为VI（Virtual Instrument），即虚拟仪器。

它是以计算机软、硬件技术为核心，以自动控制技术、传感技术、现代信号处理技术、数值分析技术为支撑，以各专业学科为应用背景的现代测试技术。它利用高性能的模块化集成概念和方法，结合软件设计平台高效、简便的程序编译功能，依据用户各类特殊需求创建出人机对话界面，实现并取代各类特殊、昂贵的测试仪器的功能，目前已成为测试理论和应用试验研究的重要支撑。

1.4.3 Labview与MATLAB相结合的电力系统仿真

将MATLAB的强大运算仿真能力与Labview虚拟仪器技术相结合，在电力系统实验平台中运用两者的混合编程技术，使电力系统仿真朝着智能控制，人机交互控制的方向发展，减少实验平台开发时间，使实验平台虚拟化。

想要实现Labview和MATLAB的混合编程，首先要解决的就是两者之间的通信问题，通过Labview专有程序接口调用MATLAB程序来实现通信。其中，Labview设计用户图形界面，负责数据采集及简单算法计算；而复杂的运算则由后台运行的MATLAB来完成，供Labview调用。Labview调用MATLAB的方法主要有两种：1）使用MATLAB Script节点 2）ActiveX函数模板。

本文主要采用第一种方法：使用MATLAB Script节点法，在Labview中选择Function>>Mathematics>>Formula Palette>>MATLAB Script，就将该脚本节点添加到程序框图中。在程序运行时Labview使用ActiveX技术执行该节点，启动一个MATLAB进程。这样用户就可很方便地在Labview程序中调用MATLAB，并可以执行MATLAB。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

将此方法应用于本平台中，即：利用MATLAB中simulink工具箱对电力系统进行仿真，形成各种所需要的波形，将这些波形数据保存成相应的.mat文件,在Labview中MATLAB Script Node节点对其调用,从而完成MATLAB与Labview两者之间的数据通信

2 实验平台设计总体思想及相关问题研究

2.1 平台概述及设计流程图

2.1.1 平台总体概述

本毕业设计需要研制出一个基于MATLAB和Labview的电力系统安全自动装置试验平台。即利用计算机软件来实现与实际装置相同的保护动作功能。总体上看,本实验平台包括分为电力系统线路自动重合闸仿真和备用电源自动投入仿真两部分,采用MATLAB7实现来电力系统故障及状态仿真,利用Labview2011实现自动重合闸动作特性分析及备用电源状态显示。该系统可模拟电力系统线路三相一次重合闸动作的全过程和备用电源自动投入的全过程。由可视化的平台面板显示，使该可视化平台具有广泛的实用性及易操作性。