[發明專利]一種Matlab?ATP集成自動化調用方法

有效

• 申請號: 201410231073.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103970591B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 梁軍;牛睿;贠志皓
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F17/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種Matlab-ATP集成自動化調用方法。

背景技術

在電力系統繼電保護中，故障后電氣量受故障類型、故障位置、故障初始角、過渡電阻值、電網運行方式等諸多因素影響。對于保護原理的設計和校驗、測距原理的驗證，以及保護裝置、測距裝置、錄波裝置等裝置的數字仿真校驗，均需要各種故障情況和運行方式組合下的暫態數據，以及相應的數據處理。全面有效的計算和校驗需要數以千計的仿真，若每次仿真的設置、啟動都需要人工干預，需要耗費大量的時間和人力，且不能保證零出錯率，因此目前對于仿真模型多參數變化的自動仿真具有急切需求。

權威的電磁暫態仿真軟件EMTP具備較完整的數學模型和高仿真精度，但其應用范圍始終受其商業性限制。ATP是EMTP最廣泛使用的免費版本，由于隱藏了內部細節，用戶需通過建模-設置-運行依次完成一次仿真任務，不具備海量仿真的自動執行能力。

在傳統的方法中，每次仿真過程都需要人工的參與，仿真數量巨大時，操作繁瑣，時間、人力耗費巨大，效率和操作準確率較低。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種Matlab-ATP集成自動化調用方法，該方法基于Matlab和ATP的運行機制，以完全圖形化的用戶操作方式，能夠設置多重故障條件，以ATP為工具自動化地遍歷仿真故障模型，其仿真結果可集中化處理，實現仿真自動化與數據處理高效性的結合。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種Matlab-ATP集成自動化調用方法，包括以下步驟：

(1)在ATPDraw軟件界面中進行常規圖形建模，建立待研究的仿真模型，并生成對應的*.atp文件；

(2)Matlab從ATP安裝目錄下的work路徑下，導出待仿真模型的*.atp文件，將該文件導入ATP安裝目錄的atpmingw路徑下；

(3)Matlab接收GUI界面中輸入的各個故障參數的變化范圍，將多個參數的變化處理成多層循環嵌套；

(4)在最內層循環，Matlab切換當前路徑至ATP安裝目錄下的atpmingw路徑下，在仿真模型對應的*.atp文件中，以寫文件方式將各個故障參數的新值寫入各自對應的位置，以*.mat文件保存仿真結果；

(5)Matlab讀取此時的循環進程對應的故障信息，并整合成字符串；將*.mat文件導入其工作空間Workspace內，以該字符串對*.mat文件重命名；

(6)Matlab通過嵌套循環完成各個故障參數變化組合下的所有故障情景的仿真。

所述步驟(3)中，每層嵌套對應一個參數的變化，變化范圍對應該參數設定的初值、終值，循環步長對應該參數設定的步長；對嵌套的內外順序沒有要求；

所述步驟(4)的具體方法為：最內層循環，Matlab切換當前路徑至ATP安裝目錄下的atpmingw路徑下，在仿真模型對應的*.atp文件中，以寫文件方式將各個故障參數的新值寫入各自對應的位置；Matlab調用可執行程序Tpbig.exe，執行對修改后的*.atp文件的仿真，仿真結束后，Matlab調用可執行程序Pl42mat.exe，將仿真生成的*.pl4文件轉化為與*.atp文件同名的*.mat文件。

所述步驟(5)中，其具體方法為：Matlab讀取此時的循環進程對應的故障信息，并整合成字符串；將*.mat文件導入其工作空間Workspace內，以該字符串對*.mat文件重命名，Matlab接收GUI界面中的設置的數據存儲位置，將重命名后的*.mat文件導入該位置。

所述步驟(6)的具體方法為：對于所有參數對應的整個嵌套循環，由外層循環逐層進入內層循環，在內層循環終止之后，接著執行外層，再由外層循環進入內層循環中，當最外層循環執行完成時，全部仿真完成。

本發明的有益效果為：能夠使Matlab在編程、運算、數據處理、圖形處理方面的優勢與ATP在電力系統暫態仿真方面的權威性有機融合，進而可利用ATP完備的數學模型靈活、高效地進行電力系統仿真計算，研究多重參數變化對系統的影響，以ATP的準確性校驗其他仿真軟件的仿真精確度等；具備較高的應用價值和開闊的應用前景。

附圖說明

圖1為傳統的利用ATP仿真的方法流程示意圖；

圖2為最內層循環中的參數修改、仿真和結果存儲的實現示意圖；

圖3為本發明中與用戶交互的GUI界面；

圖4為本發明的工作原理圖，其中的IAIM內核即為圖2示意圖。