目前，火电厂中电气系统正开始纳入分散控制系统（DCS）。电气系统与热工自动化系统联合仿真的需求开始显现。电气系统与热工系统相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点，如电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；电气设备操作机构复杂，操作频率低等，都要求机组的电气系统纳入DCS控制后，控制系统具有很高的可靠性，除了能实现正常起停和运行操作外，尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。电气系统的特点使多年来电力系统的仿真研究采用专门的软件，与电厂热控系统的仿真是分别进行的。随着计算机开放性技术的发展完善，采用通用仿真软件实现各种不同类型过程仿真分析已成为可能，如MATLAB应用于电力系统的仿真早已受到了重视［1］。参考文献［1］在1997年就介绍了将电力系统实时数字仿真的电磁暂态分析软件包PSCAD／EMTDC向MATLAB的转换，实现了通用开放可视的技术。 MATLAB凭借其强大的矩阵运算能力、简便的绘图功能，可视化的仿真以及丰富的算法工具箱，已成为科研和工程技术人员的有力开发工具［2］，如已广泛应用于各种不同类型的电厂热工控制系统。参考文献［3］介绍了将MATLAB用于工业过程实现可视化仿真的技术。然而，对于电力系统工程技术人员来说，如何按照工程需求，准确而快速地对电路以及更复杂的电气系统进行自定义的仿真研究，常规的仿真工具显得力不从心，因为如果各环节用简化传递函数来表示，则很多重要细节会被忽略；若用MATLAB中的Simulink提供的基本模块（如开关和触发器）来构造模型，则相当费时费力，虽然可以使用PSPICE来实现电子电路的仿真，但PSPICE主要适用于微电子领域，难于与电力系统设计所需要的复杂算法和先进控制理论相结合。至今大量的电气系统的仿真分析仍然采用专用软件包［4］。本文将结合MATLAB中的电气系统模块库（PowerSystemBlockset），探讨采用MATLAB实现电力系统仿真分析与设计的方法。利用MATLAB与FOR－TRAN等高级语言的接口，还可以继承多年来电力系统仿真分析的经验。 1电气系统模块库介绍 MATLAB版本5．2以上提供了电气系统模块库Powerlib。电气系统模块库以Simulink为运行环境，涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统的仿真模型，不仅可以实现电力系统时域与频域的计算仿真，如计算电力系统遭受扰动或参数变化时电参数随时间变化的规律，而且可以广泛应用于高压直流输电、FACTS设计、电力系统谐波分析及电力电子领域的仿真分析计算等。 运行Simulink以后，打开Blocksets＆Tool－boxes，就能调出电气系统模块库。也可以在MATLAB的命令窗口，直接键入Powerlib调出。电气系统模块库Powerlib由如图1所示的6个子模块库组成。 （1）电源模块库：包括直流电压源、交流电压源、交流电流源、可控电压源和可控电流源等。 （2）基本元件模块库：包括串联RCL负载／支路、并联RCL负载／支路、线性变压器、饱和变压器、互感器、断路器、N相分布参数线路、单相Ⅱ型集中参数传输线路和浪涌放电器等。
