MATLAB-8-Simulink在电力系统中的应用

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电力系统仿真1内容电力系统仿真初探电力系统时域分析电力系统频域分析2电力系统仿真初探重点:元件库及应用电力系统仿真工具箱—电力系统元件库

启动和退出电力系统元件库启动:(1)在命令窗口键入powerlib,并执行(2)利用开始(Start)导航区启动(3)利于工具栏中Simulink按钮退出:3电力系统元件库(1)电源元件(ElectricalSources)(2)线路元件(Elements)(3)电力电子元件(PowerElectronics)(4)电机元件(Machines)(5)连接器元件(Connectors)(6)电路测量仪器(Measurements)(7)附加元件(Extras)(8)电力图形用户接口(powergui)电力系统仿真初探4电源元件(1)直流电压源(DCVoltageSource)(2)交流电压源(ACVoltageSource)(3)交流电流源(ACCurrentSource)(4)受控电压源(ControlledVoltageSource)(5)受控电流源(ControlledCurrentSource)(6)三相电源(3-PhaseSource)(7)三相可编程电压源(3-PhaseProgrammableSource)电力系统仿真初探5

直流电压源

为一理想直流电压源.参数设置:Amplitude(幅值:V)Measurements(测量)None:对直流电压源不进行相关量的测量.

Voltage:

对直流电压源两个终端进行测量,方法是将万用表(Multimeter)元件加载到相关电路模型中,将其参数对话框中显示的可测量有选择地移到被测量框中.电力系统仿真初探6例如:对上面电路的暂态过程进行仿真研究.开关在0.003s闭合.测量电源电压波形,电阻支路的电压、电流波形和电容电压波形.电力系统仿真初探7

交流电压源

为一理想正弦交流电压源.参数设置:Peakamplitude(峰值振幅:V)Phase(初始相位：度）

Frequency(频率：Hz)Sampletime(采样时间,默认为0,表一连续源）

Measurements(测量)None:对交流电压源不进行相关量的测量.

Voltage:

对交流电压源两个终端进行测量,电力系统仿真初探8大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点9大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点10

例如已知:u1=75sin(100t+20/180);u2=30sin(120t+75/180);Rs=100;R=100;L=100mH;C=150F.选择测量u1,u2和u1+u2,并观察电压波形.仿真时间为0.4秒;求解程序类型为变步长的ode45.电力系统仿真初探11

交流电流源

为一理想正弦交流电流源.参数设置:Peakamplitude(峰值振幅:V)Phase(初始相位：度）

Frequency(频率：Hz)Sampletime(采样时间,默认为0,表一连续源）

Measurements(测量)None:对交流电流源不进行相关量的测量.

Current:

对交流电流源两个终端进行测量,电力系统仿真初探12

受控电压源

由激励信号源控制的受控电压源.参数设置:Initialize(初始化选项)Sourcetype(激励源类型:AC,DC）

Initialamplitude(初始化振幅,V)Initialphase(初始化相位,度）

Initialfrequency(初始化频率,Hz)Measurements(测量)None,Voltage电力系统仿真初探13

受控电流源

由激励信号源控制的受控电流源.参数设置:Initialize(初始化选项)Sourcetype(激励源类型:AC,DC）

Initialamplitude(初始化振幅,A)Initialphase(初始化相位,度）

Initialfrequency(初始化频率,Hz)Measurements(测量)None,Voltage电力系统仿真初探14

例如SW1:50sin(100t+/36);SW2:20sin(20t+/18)+2;Rs=25;Cs=0.2F乘法器选项:Element-Wise(*),表示元素相乘仿真参数:仿真时间1s示波器:时间范围选项:0.25s电力系统仿真初探15

三相电源

带有串联RL支路的三相电源.参数设置:Phase-to-phasermsvoltage(相间电压,V)PhaseangleofphaseA(A相相角,度）

Frequency(频率,Hz)Internalconnection(内部连接方式:Y,Yn,Yg）

Specifyimpedanceusingshort-circuitlevel(短路阻抗值,)Sourceresistance(三相电源电阻,)Sourceinductance(三相电源电感,H)电力系统仿真初探16

三相可编程电压源

其幅值、相位、频率和谐波可以随时间变化。其主要作用如下：三相可编程电压源可以对三相电源的幅值、相位和电源基频分量进行时变性编程。

三相可编程电压源提供两个谐波分量，施加于基频信号。三相可编程电压源可以用来控制受控电压源和受控电流源。电力系统仿真初探17

三相可编程电压源参数设置：

Positive-sequence[Amplitude(VrmsPh-Ph)Phase(deg)Freq.(Hz)]正序分量

Timevariationof:时变性选项（None,Amplitude,Phase,Frequency)Typeofvariation:变量类型（Step,Ramp,Modulation,Tableoftime-amplitudepairs)Fundamentaland/orHarmonicgeneration:基频和谐波信号发生器(A,B,Timing)电力系统仿真初探18

线路元件Elements支路元件

Lines输配电线路元件

CircuitBreakers断路器元件

Transformers变压器元件电力系统仿真初探——线路元件19

支路元件

串联RLC支路元件并联RLC支路元件三相串联RLC支路元件三相并联RLC支路元件串联RLC负载元件并联RLC负载元件互感元件三相互感元件三相动力载荷元件电涌放电器元件电力系统仿真初探——线路元件20

输配电线路元件

集中参数输电线元件三相集中参数输电线元件分布参数输电线元件电力系统仿真初探——线路元件

断路器元件

一般断路器元件三相断路器元件三相故障器元件21

变压器元件

线性变压器元件饱和变压器元件三相变压器（双绕组）元件三相变压器（三绕组）元件移相变压器元件

12端子的三相变压器元件电力系统仿真初探——线路元件22

串联RLC支路元件

可以单独设计电阻、电感或者电容，也可以设计电阻、电感和电容的串联组合支路。参数设置

Resistance(电阻,,取0支路无电阻）

Inductance(电感,H,取0支路无电感)Capacitance(电容,F,取inf支路无电容)Measurements(测量选项,None,Branchvoltage,Branchcurrent,Branchvoltageandcurrent）电力系统仿真初探——线路元件23

并联RLC支路元件

可以单独设计电阻、电感或者电容，也可以设计电阻、电感和电容的并联组合支路。参数设置

Resistance(电阻,,取i