（宁夏电力有限公司固原供电公司 宁夏固原 756000）
摘要：对MATLAB中GUI进行二次开发，利用MATLAB语言与VB语言对其绘制平台进行计算与绘制，快捷、方法绘制带负荷测试相量的图形。
关键词:带负荷测试相量；MATLAB；GUI（Graphical User Interface）；界面；VB
1、引言
近年来，在多起大面积停电事故分析报告中，继电保护拒动、误动是其重要原因之一。防止继电保护不正确动作，提高继电保护运行可靠性，具有十分重要的意义。在工程验收当中，确保继电保护符合设计要求，施工工艺要求，按照设计进行正确接线是防止继电保护不正确动作的重要环节，而带负荷测试是验证电流回路接是否正确的最后一道关口，利用MATLAB中GUI（Graphical User Interface）中其编程处理图像的优势其图形界面化，这一过程达到直观，并大大提高绘图效率。本文中给出了基于MATLAB中GUI （Graphical User Interface）相量绘制的设计方案和实现方法。
2、绘制平台的设计原则及流程
本软件以电流互感器接线相位为计算目标，实现过程中以方便、易用、可靠及高效为原则，而且就满足以下几个方面要求：
（1）将其MATLAB语言程序封装在后台，用户无需直接接触，保护其计算的可靠性。
（2）具有良好的人机交互界面，方便输入不同变比的电流互感器，并对其参数有一定的自检功能。
（3）当输入相应的参数时，通过相应的计算提示，用户按比例进行相应的放大并保护图形不失真。
（4）具有良好的开放性和扩展性，不依赖特定的硬件设备。
综合上述要求，软件的结构如图1所示。从图1中可以看到，用户首先在操作界面上应选取电流互感器的二次变比、电流互感器的一次变比，电压等级及所测电流幅值大小、相位大小后，软件将自动绘制相应的相量图形、计算此时瞬间所用电流计算功率，以及接线方式是否正确等结果进行保存，其中再检查电流接线试是否正确的过程中，若其接线正确无误，软件将会自动弹出相应的结果界面，并显示其结果正确。结果不正确，软件将响起报警提示其操作人员，检查接线正确与否。
图1 软件结构流程图
Fig.1 Flow diagram of software structure
3、绘制平台的实现
该平台实际上是建立VB和MATLAB通过MatrixVB之间交互的桥梁，发挥两个软件的优势。其中VB部分主要实现4个功能：用户操作导航、向MATLAB中的GUI传递参数，启动MATLAB中的GUI进行计算和显示计算结果。
3.1平台主界面设计
利用VB可视化程序高、开发过程直观的优势建立平台的主界面，如图2所示。该界面采用下拉菜单式结构完成电压等级及变电站名称选择，利用单选按钮进行线路相量分析系统、变压器相量分析系统（三侧）、变压器相量分析系统（四侧及以上）、特殊相量分析系统分析等分析模型 。
图2 平台主界面
Fig.2 Main interface of platform
3.2 VB参数传递过程
完成相量分析基础选择项后即进入相应的参数设备界面。图3为线路相量分析系统参数输入界面其中包括基准相选择、负荷侧电流、电流互感器变比等参数。在该界面中提供了图形等比放大、形成试验报告、打印预览等功能方便用户对照；如果其相关参数进行修改，则可直接利用清除按钮进行修改并重新进行图形绘制，如图3所示，无需全部重新进行设置，除去了必要的麻烦。
图3 参数输入界面
Fig.3 Parameter input interface
为了完成VB向MATLAB中的GUI传递参数，首先应定义一个满足一定格式的相关文件，VB将通过交互界面输入的参数保存在该文件中。通过上装、加载、调用使其文件导入MATLAB中的GUI界面中。
3.3 VB对MATLAB中的GUI进行调用与图形的绘制调用
3.3.1 VB对MATLAB中的GUI调用问题
在MATLAB中要启动其它应用程序，有多个函数可以使用，如可以借助ActiveX技术，使在VB下通过自动化接口可将MATLAB作为VB语言的一个外部ActiveX部件来调用。另一种方法是将MATLAB中的GUI完整编译后，利用MATLAB自带的MCC将其M文件直接编译为.exe文件，然后在VB中声明三个API函数并使用SHELL命令进行集成。三个声明的API函数1.Wait for single object lib;2.Close handle lib;3.OpenProcess lib通过以上的编码应用程序可以在其执行过程中调用完成特定的计算或图形功能后，继续执行，从而实现与MATLAB的接品集成。
3.3.2 VB调用后图形绘制问题
通过数据调用后，主要目的是为了完成图形的绘制在MATLAB中采用复变函数的运算法则进行计算，在MATLAB中利用其自带COMPASS函数进行矢量绘制，然后利用GTEXT函数给所绘制的相量进行数据定位，该定位的优点在于它可以通过函数表达式取用一点之后利用算法进行定位于相量图形的边缘，缺点在于存在一定的系统误差。
3.4计算结果显示
在VB中还设计出了一个结果分析相应的显示界面，通过有功功率与无功功率、相位之间的关系进行分析、计算出瞬时相应的二次有功功率、无功功率；一次有功功率、无功功率；并进行判断说明吸收与送出功率的形式，在这些批处理模式下运算完毕后会自动关闭，不显示中间计算的变量及过和，对计算过程 中产生的图形和数据利用MATLAB中的SHELL命令流编程将其保存到指定文件中，然后通过VB程序调用相应结果，并将其显示在输出界面中，如图3所示线路结果分析。若其结果符合正序，则显示说明其结果正确无误，否则报警通知用户检查其接线方式。
4实例分析
利用上面的绘制平台绘制作相应实际变压器的相量图，如图4的所示。利用上述方面与试验人员手绘制图形一致，且分析结果一致，大大的节约了相应的时间。
图4 变压器相量绘制界面
Fig.4 Transform of dewing interface
5小结
基于VB与MATLAB中的GUI编写程序使该软件达到轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特点。另一方面该软件必须能让继电保护工作者快速的掌握其应用与操作。因此，小型化、轻便、高性能、高可靠性是我们小组创新成果的一个特点，而另一个更加突出的特点是它的可移植性。
参考文献
[1]王雪.基于VC和ANSYS的变压器模型参数计算平台设计.变压器，2011，11（第48卷）：8-9.
论文作者:吴继岩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签：界面论文; 图形论文; 参数论文; 接线论文; 功率论文; 函数论文; 变压器论文; 《电力设备》2017年第31期论文;