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素的电路。
在这一部分,你
探索Simscape电气专业电力系统库。
学习如何从建立一个简单的电路Simscape电气专业电力系统库。
互连模型金宝app®用电路块。
图中的电路代表了给一条300公里的传输线供电的等效电力系统。该线路由其接收端一个分流电感进行补偿。断路器允许线路的通电和断电。为了简化问题,只表示了三个阶段中的一个。图中所示的参数是735 kv电力系统的典型参数。
待建模电路
图形用户界面使用Simulink功能来互连各种电子元件。金宝app电气元件分组在Simscape电气专业电力系统库。
打开Simscape电气专门的电力系统主库,在MATLAB®命令提示符,输入:
打开一个新的空白模型,以包含您的第一路电路并将其保存为circuit1
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添加交流电压源块的simscape.>电>电力系统专业>来源图书馆。
设置幅度,相位和频率参数交流电压源块根据显示的值待建模电路.
为正弦源指定的幅度是其峰值(在这种情况下为424.4E3 * SQRT(2)伏特)。
更改此块的名称交流电压源Vs。
添加并行RLC分支机构块的simscape.>电>电力系统专业>被动者库,设置其参数如图所示待建模电路,命名为Z_eq。
电路的电阻rs_eq可以从中获得并行RLC分支机构块。复制并行RLC分支机构Block,它已经在你的circuit1窗口。选择r for branch类型参数,并根据r参数设置R参数待建模电路.
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。
命名此块rs_eq。
通过将线从输出拖动到适当的块的输入来调整各种组件和互连块的大小。
添加A.PI段线块的simscape.>电>电力系统专业>被动者图书馆。稍后添加电路断路器模拟瞬态.
具有均匀分布的R,L和C参数的线的模型通常由沿线的波传播时间的延迟组成。该模型不能被模拟为线性系统,因为延迟对应于无限数量的状态。然而,通过级联几个PI电路可以获得具有有限数量状态的线的良好近似,每个PI电路代表该线的一小部分。
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PI段线块的simscape.>电>电力系统专业>被动者图书馆的circuit1窗口,设置其参数如图所示待建模电路,并指定一行分段。
并联电抗器由一个电阻和一个电感串联而成。你可以用系列RLC分支机构块模型的分流电抗器,但然后你将不得不计算和指定的R和L值手动基于质量因素和无功功率指定待建模电路.
因此,您可能会发现使用a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A.系列RLC负载块的simscape.>电>电力系统专业>被动者图书馆。将此块命名为110 mvar。设置其参数如下:
Vn |
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fn |
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P |
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QL |
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质量控制 |
|
由于未指定无反应性电容,则在对话框关闭时,电容会在块图标上消失。如图所示互连新块。
添加A.电压测量块的simscape.>电>电力系统专业>传感器和测量图书馆。将它命名为U1。将其正输入连接到节点B1及其负输入到新的输入地面块。
要观察U1测量的电压,需要显示系统。
添加A.范围块进入你的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A.获得块并设置其增益如上所示。将其输出连接到范围模块,并将电压测量模块的输出连接到获得块。复制节点B2的该电压测量系统,如下所示。
添加A.PowerGui.块的simscape.>电>电力系统专业图书馆。讨论了该块的目的使用PowerGui块模拟Simscape Electrical Power Systems型号.
开始仿真。
打开范围观察B1、B2节点电压变化。
当仿真运行时,打开Vs块对话框并修改振幅。观察在两个示波器上的效果。您还可以修改频率和相位。通过用鼠标左键在感兴趣的区域周围绘制一个方框,可以放大范围窗口中的波形。
的电压测量块作为一个之间的接口Simscape电气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的电压测量块将测量的电压转换为Simulink信号。金宝app
类似地,电流测量块的simscape.>电>电力系统专业>传感器和测量库可用于将任何测量的电流转换为模拟信号。金宝app
您还可以从Simulink模块接口到电气系统。金宝app例如,你可以使用控制电压源块在电路中注入电压,如下图所示。
当你用电流测量块,块图标上显示电流的正方向(正电流从+端流向-端)。类似地,当你用电压测量块,测量的电压是+端相对于-端电压。
将电容元件与电压源连接在一起时,请特别注意,与电流源串联。启动模拟时,如果图表中存在以下两个连接错误之一,软件将显示错误消息:
您已将电压源与电容器(或一系列电容器元件串联)连接,如下面的两个示例中。
为解决此问题,您可以在电压源和电容器之间串联添加小电阻。
你已经将一个电流源与一个电感串联起来,或者将一系列电感并联起来,如下面的例子所示。
要解决此问题,您可以与电感平行增加大的电阻。
的PowerGui.块为环境块Simscape电气专门的电力系统模型。它用于存储表示状态空间方程的等效Simulink电路金宝appSimscape电气专门的电力系统块。它还打开了稳态和仿真结果分析和高级参数设计的工具。当您开始模拟时,如果否,则会收到错误PowerGui.在您的模型中找到了块。