用MATLAB和EMTP比较输电线路的故障定位数字模拟
文青吴夙龚庆武来
EMTP(Electromagnetic Transients Program)即电磁暂态分析程序最初是由加拿大不列颠哥伦比亚大学组成的(UBC)的H.W.Dommel经过许多专家的共同努力，教授创立了它，并变得越来越完美。该程序主要用于计算机模拟电力系统的电磁暂态过程。该程序可以解决线性和非线性电阻、电感和电容电路，包括集中参数π类型电路、多相分布参数电路、由各种类型的开关、变压器、电源和控制系统组成的大型电力系统的稳态或暂态过程。此外，还可以计算其他可以用电路模拟的系统，如机械系统的稳态或暂态过程。
EMTP该程序具有规模大、功能强、真实模拟等优点。目前已广泛应用于我国高校、科研、设计制造等部门，并已应用于一些国家重点项目的研究EMTP程序。
MATLAB(Matrix Laboratory，20世纪70年代末，矩阵实验室在美国New Mexico大学计算机系主任Cleve M oler博士创作。经过20多年的发展，MATLAB 日益完善，已发展成为适合多学科、多工作平台的功能强大的大型软件，是世界上最受欢迎的软件之一。MATLAB广泛应用于系统控制、数据分析、信号处理、通信系统、金融系统、工程数学、土木工程、图形可视化等领域。
强大的工具箱是MATLAB一大特色。MATLAB它包括两部分：核心部分和各种可选工具箱。核心部分有数百个核心内部函数，工具箱可分为两类：功能工具箱和学科工具箱。功能工具箱主要用于扩展符号计算功能、图形建模模拟功能、文本处理功能和硬件实时交换功能。功能工具箱用于各种学科。学科工具箱相对专业。control toolbox、signal processing toolbox、communication toolbox等等。本文用于建模学科工具箱——Blocksets中的Power System Blockset(PSB)模块。
1 EMTP和MATLAB仿真算法
在当前的模拟算法中，电力系统由两部分描述：一部分是线性电路的状态空间模型，另一部分是线性电路的反馈模型（电流注入），如图1所示。
在线性电路中，状态变量为电容电压和电感电流。输入电压源和电流源，输出电压和电流。A 、B、C、D 为状态矩阵。