MATPOWER：电力系统仿真组件的数据文件格式与操作指南

MATPOWER是一款基于MATLAB的电力系统仿真组件，由Ray D. Zimmerman、Carlos E. Murillo-Sánchez和Gandong Qiang于1997年至2006年期间，在卡耐尔大学电气学院电力系统工程研究中心（PSERC）开发。它的主要功能包括执行电力常规潮流计算和最优潮流分析，广泛用于电力系统的研究与教学。 3.1 数据文件格式是MATPOWER的核心部分，所有数据文件采用MATLAB的M文件或MAT文件格式。这些文件定义并返回如baseMVA（基值MVA，表示系统基准容量），bus（节点信息）、branch（线路数据）、gen（发电机信息）、areas（区域划分）和gencost（成本函数）等变量。baseMVA是标量，而其他矩阵类型的变量代表单个母线、线路或发电机，其结构遵循IEEE和PTI的标准列数据格式。用户可以通过运行runopf函数加载数据，并根据casename参数指定输入文件名，mpopt参数可以自定义解决方案算法和输出选项。 MATPOWER案例文件的规范细节可以在caseformat.m文件中查阅，它提供了关于如何运行优化功率流（OPF）以及如何解析不同输入文件格式的指导。运行OPF时，函数会返回解决方案的值、目标函数值、算法成功标志和计算时间。此外，如果提供了fname参数，结果会被写入指定的文件；如果solvedcase参数被设置，求解后的案例会按照MATPOWER格式保存到相应文件。 MATPOWER提供了多种OPF求解方法，包括传统的基于交流模型的OPF（如传统的交流OPF方程）、利用最优化工具箱的约束解决方法（constr）、线性规划（LPconstr）方法，以及广义交流最优潮流解法，允许用户添加通用线性约束、成本函数、P-Q容量曲线等特性。直流OPF方法则包括机组组合算法，适用于对直流电力系统进行优化。 MATPOWER选项允许用户自定义软件的行为，例如选择特定的求解算法、设定输出格式等。最后，手册还提供了文件汇总，帮助用户理解和管理MATPOWER中的各种数据文件和配置。 尽管翻译本是出于学习和分享的目的，但由于时间紧迫，存在较多未校正和错误。译者欢迎读者反馈错误至wolflove941@163.com或访问中国电力市场论坛进行讨论和修订。这本中文版的手册为国内研究者和实验者提供了一个理解并操作MATPOWER的重要资源，尤其是在缺乏官方中文文档的情况下。