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电专业电力系统库。
学习如何从建立一个简单的电路Simscape电专业电力系统库。
Interconnect 金宝appSimulink.®用你的电路块。
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电专业电力系统库。
打开Simscape电专门的电力系统主库,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
.
添加交流电压源块的Simscape>电>电力系统专业>来源图书馆。
设置振幅,相位和频率的参数交流电压源块根据显示的值待建模电路.
为正弦源指定的振幅是其峰值(在本例中为424.4 *根号(2)伏)。
将此块的名称改为交流电压源Vs。
电路的电阻Rs_eq可由并联RLC分支块。复制并联RLC分支Block,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”参数待建模电路.
关闭对话框后,请注意L和C组件已消失,以便图标现在显示单个电阻。
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剖面线块的Simscape>电>电力系统专业>被动者图书馆。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部分包括R-L分支系列和两个分流C分支。模型精度取决于用于模型的PI部分的数量。复制π剖面线块的Simscape>电>电力系统专业>被动者图书馆进入了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负载块允许您直接指定分流反应器吸收的主动和无功功率。
添加一个系列RLC负载块的Simscape>电>电力系统专业>被动者图书馆。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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质量控制 |
|
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。
添加一个电压测量块的Simscape>电>电力系统专业>传感器和测量图书馆。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块。
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。如果范围直接连接在电压测量的输出端,它将显示伏特的电压。然而,电力系统中的电气工程师用于使用标准化量(每单位系统)。通过与系统标称电压的峰值相对应的基极电压将值除以伏特的基准来归一化电压。在这种情况下,缩放因子K是
添加一个获得块并设置其增益如上所示。将其输出连接到范围块并将电压测量块的输出连接到获得块。在节点B2复制此电压测量系统,如下所示。
添加一个powergui块的Simscape>电>电力系统专业图书馆。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界面之间的界面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的电压测量模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电流转换为Simulink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在电路中注入电压的阻塞,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。
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。
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。
为了解决这个问题,你可以在电感器上并联一个大电阻。
的Powergui块为环境块Simscape电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。