Simscape™电气™专业电力系统允许您构建和模拟包含线性和非线性元件的电路。
在本节中,您
探索Simscape电专业电力系统库。
学习如何从中建立一个简单的电路Simscape电专业电力系统库。
互连模型金宝app®用你的电路块。
该图中的电路表示馈送300 km传输线的等效电力系统。该线通过其接收端的分流电感器补偿。断路器允许对线的通电和断电。为了简化事项,只有三个阶段中只有一个。图中所示的参数是735-kV电力系统的典型图。
要建模的电路
图形用户界面使用Simulink功能来互连各种电气组件。金宝app电气元件被分组Simscape电专业电力系统库。
打开Simscape电专业电力系统主图书馆,在Matlab®命令提示符中,输入:
打开一个新的空白模型,以包含您的第一个电路,并保存为circuit1
。
添加交流电压源街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块>电力来源图书馆。
设置振幅,相位和频率的参数交流电压源根据所示值块要建模的电路。
为正弦源指定的振幅是其峰值(在本例中为424.4 *根号(2)伏)。
将此块的名称从AC电压源更改为Vs.
添加并联RLC分支街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块>元素库,设置其参数,如下所示要建模的电路,并将其命名为z_eq。
电路的电阻Rs_eq可以从并联RLC分路块中得到。复制并行RLC分支块,它已经在你的circuit1窗口。“分支机构类型”选择“R”,并根据实际情况配置“R”参数要建模的电路。
一旦对话框关闭,注意L和C组件已经消失,所以图标现在显示一个单一的电阻。
将此块命名为Rs_eq。
通过将行从输出拖到适当块的输入来调整各种组件和互连块的大小。
添加一个π剖面线街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块>元素图书馆。稍后再添加断路器模拟瞬变。
R、L、C参数均匀分布的直线模型通常由一个等于波沿直线传播时间的延迟组成。这个模型不能被模拟成一个线性系统,因为一个延迟对应着无限数量的状态。然而,通过级联几个PI电路(每个电路代表这条线的一小部分),可以得到具有有限状态的直线的一个很好的近似。
PI段由一个串联的R-L支路和两个分流的C支路组成。模型的精度取决于模型中PI分段的数量。复制π剖面线街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块>元素图书馆的circuit1窗口,设置其参数,如图所示要建模的电路,并指定一行部分。
并联反应器由具有电感器串联的电阻模型。你可以使用一个系列RLC分支块以模拟分流反应器,但是,您必须根据规定的质量因数和无功功率手动计算和指定R和L值要建模的电路。
因此,您可能会发现使用更方便系列RLC负载块,它允许你直接指定分流电抗器吸收的有功和无功功率。
添加一个系列RLC负载街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块>元素图书馆。命名这个街区110 Mvar。参数设置如下:
VN. |
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FN. |
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P. |
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QL. |
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QC. |
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由于没有指定无功电容功率,当对话框关闭时,电容在块图标上消失。如图所示连接新块。
添加一个电压测量街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块>测量图书馆。命名为U1。将其正输入连接到节点B1,将其负输入连接到一个新的节点地面堵塞。
要观察U1测量的电压,需要一个显示系统。
添加一个范围块到你circuit1窗口。如果将示波器直接连接到电压测量的输出端,它将显示电压的伏特数。然而,电力系统的电气工程师习惯于使用标准化的量(单位系统)。电压的归一化方法是用伏特值除以对应于系统额定电压峰值的基极电压。在这个例子中,比例因子K.是
添加一个获得块并按照上述设置其增益。将其输出连接到范围块,并将电压测量块的输出连接到增益块。复制节点B2的该电压测量系统,如下所示。
添加一个powergui街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块图书馆。本模块的目的在使用Powergui模块模拟Simscape专用电力系统模型。
开始模拟。
打开范围块并观察节点B1和B2处的电压。
虽然模拟正在运行,请打开VS块对话框并修改幅度。观察对两个范围的影响。您还可以修改频率和阶段。您可以通过左键鼠标按钮围绕感兴趣区域绘制一个框来放大范围窗口中的波形。
电压测量块的作用是之间的接口Simscape电专用电力系统模块和Simulink模块。金宝app对于上面所示的系统,您实现了从电气系统到Simulink系统的这样一个接口。金宝app电压测量模块将测量到的电压转换为Simulink信号。金宝app
同样,电流测量街区来自Simscape>电>专业电力系统>基本块>测量库可用于将任何测量电流转换为Simulink信号。金宝app
您还可以从Simulink块接口到电气系统。金宝app例如,您可以使用控制电压源在电路中注入电压的阻塞,如下图所示。
使用使用时测量当前电流电流测量块,在块图标上指示电流的正方向(从+终端到终端流出的正电流)。同样,当您使用a测量电压时电压测量块,测量的电压是相对于终端的+端子的电压。
当您将电容元件与电压源连接在一起,或将电感元件与电流源串联在一起时,要特别注意。当您开始模拟时,如果在您的图表中出现以下两个连接错误之一,软件将显示一个错误消息:
你已经将一个电压源与一个电容器并联,或将一系列电容器元件串联起来,如下面的两个例子所示。
为了解决这个问题,你可以在电压源和电容器之间串联一个小电阻。
您已将电流源与电感器连接,或一系列并行连接的电感器,如下面的示例。
为了解决这个问题,你可以在电感器上并联一个大电阻。
这Powergui块是环境块Simscape电专业电力系统模型。它用于存储代表状态空间方程的等效模拟电路金宝appSimscape电专门的电力系统块。它还为稳态和模拟结果分析和先进的参数设计打开了工具。当您开始模拟时,如果没有,您将得到一个错误Powergui块在模型中找到。
看powergui有关如何使用的更多信息powergui块在您的模型中。