电力系统暂态稳定计算是电力系统分析和控制中最基本也是最重要的方法之一，其中电力系统元件的模型选取和建立有着很重要的作用。本文针对电力系统暂态稳定分析中数学模型和参数辨识过程中存在的问题，从电力系统建模特点和需要出发，将模糊理论与神经网络相结合形成模糊神经网络（FNN ）模型，对励磁系统建立其模型。以更为精确的励磁系统模型用于软件仿真和励磁系统的参数设计及验证。 随着发电机的容量越做越大，从其本身稳定运行所带来的经济性方向考虑，需要电力设备能够长期无故障运行。更大规范的电力联网，也对电力生产相关设备的可靠性提出了更高的要求，客观上促进了高可靠性设备研制与采用。SIMADYN D 全数字控制系统是一种高动态性能、高可靠性的系统。它的高性能来自于它是一种多处理器并行工作的数字系统。各处理器之间的数据传递通过SIMADYN D 自身的C 总线和L 总线来完成。每个处理器模板都有它自己的程序和数据存储器，可以独立完成分配给它的任务。它广泛应用在传动及自动化领域，能进行高速动态信息处理以及对专门的控制系统进行调节和控制，尤其适合于开环和闭环实时控制系统。SIMADYN D 具有多种标准模板，可根据具体功能要求配置其硬件。STEP 7 的CFC 软件平台提供了强大的编程调试手段，D7-SYS 提供了功能多样的程序库、SIMATIC Manager 提供了方便的项目管理功能，HW Configure 用于配置硬件并为用CFC 软件进行编程提供了硬件配置信息。 本文的另一部分是基于SIMADYN D 的励磁系统设计，在研读三峡电厂励磁系统软件的基础上，对已有的SIMADYN D 核心硬件增加外围接口电路，利用D7-ES 软件包开发励磁控制器的软件部分。主要的研究工作包括： 1.将模糊理论和神经网络相结合，充分利用两者的优势，形成一种模糊神经网络（FNN ）。并推导了模糊神经网络的学习算法。将此模糊神经网络用于发电机励磁系统的建模。仿真结果显示，模糊神经网络模型能够很精确地对实际系统进行拟合。 2.随着计算技术的发展，西门子公司在其产品体系中推行全集成自动化的概念，相应地，SIADYN D 的开发平台从运行于SCO Unix 平台上的STRUC 转移到了Windows 平台上的Step 7 。虽然D7-ES 软件中包含了将STRUC 代码向CFC 代码转换的程序，但是很不完善帮助信息也相当不足。本文在成功地将三峡电厂励磁系统软件从代码转换之后，总结了转换的经验。 3.根据SIMADYN D 硬件手册的要求，设计了与SIMADYN D 标准硬件相兼容的输入输出接口，有：模拟信号输入板、模拟信号输出板、数字信号输入板、数字信号输出板。在分析了晶闸管触发脉冲的要求，比较了变压器隔离与光隔离两种隔离方式的优缺点之后，设计了借助光耦进行隔的、自取能的晶闸管触发电路板。该电路板结构简单、通电后工作可靠。 4. Step 7 是一款集成化的开发平台，D7-ES 是集成在Step 7 中一组软件的集合，可以用它对多种硬件如SIMADYN D 、SIMATIC TDC 等编程，图形化的环境为软件的开发与调试提供了便利的条件。在学习D7-ES 软件包的使用之后，开发基于于SIMADYN D 的励磁系统软件，掌握了用D7-ES 开发与调试基于SIMADYN D 控制器的方法。