电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用第8章
MATLAB-SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用
MATLAB-SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用MATLAB/SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用随着电力系统的规模日益庞大和复杂性的增加，为确保电力系统的安全可靠运行，电力系统工程仿真成为了工程设计和运维过程中的重要环节。
MATLAB/SIMULINK作为一种强大的仿真工具，可以有效地模拟电力系统的各种电路、设备与系统，为电力系统工程提供精确的仿真分析与设计。
电力系统工程仿真是一种通过计算机模拟的方法，用以预测和分析电力系统的运行状况和特性。
在传统的电力系统工程中，工程师们常常使用基于经验公式和简化模型的手工计算方法进行设计和评估。
然而，由于电力系统的复杂性和不确定性，采用手工计算方法不仅效率低下，而且容易出现误差。
相比之下，MATLAB/SIMULINK具有更高的仿真精度和灵活性，能够更准确地模拟电力系统的各个方面。
首先，MATLAB/SIMULINK可以用来模拟电力系统的电路和设备。
在电力系统中，包括变压器、发电机、电动机等各种电器设备都是电路连接的要素。
MATLAB/SIMULINK提供了丰富的电路模型和元件库，可以很方便地构建各种电路模型。
例如，我们可以根据电路拓扑结构和参数数据构建一个发电机的模型，通过输入不同的工作条件和控制信号，可以模拟发电机在各种负载情况下的工作状态。
其次，MATLAB/SIMULINK还可以用来模拟电力系统的控制策略。
在电力系统中，各种控制策略被用来保持电力系统的稳定运行。
例如，电力系统中常用的电压控制和频率控制都是通过调节发电机和变压器的控制信号来实现的。
在MATLAB/SIMULINK中，我们可以根据电力系统的实际控制策略，构建相应的控制模型，通过输入系统的状态量和反馈信号，并根据设计的控制逻辑进行仿真分析。
这使得工程师们可以在设计阶段对控制策略进行优化，以提高电力系统的稳定性和鲁棒性。
此外，MATLAB/SIMULINK还可以用于电力系统的故障分析和可靠性评估。
MATLABSimulink电力行业应用
为了满足客户需求，MathWorks将 持续增加在物理建模产品及功能方 面的投入
Simscape Introduced SimHydraulics Introduced SimDriveline Introduced SimMechanics Introduced SimPowerSystems Introduced
Results . . . 工程师使用Embedded Coder从模型产生代码并部署到TI C2000 MCU上。
“MathWorks tools enabled us to
verify the quality of our design at
Development time cut in half 他们还使用 Embedded Coder 为外设驱动和调度生成代码…multiple 在过去的项目中， stages of development, Design reviews simplified 控制算法使用手动编码，转换到自动代码生成后，代码的质量和模块化变得 and to produce a high-quality Target verification and deployment accelerated 更好，实现设计的快速迭代 …
Simulink 可以缩减 80%的开发和仿真验证模型的时间.
缩减模型开发时间
– – – 选择不同的模型复杂度 集成物理模型，反馈控制系统和逻辑监控系统 自动创建复杂模型 比较不同的并网技术 选择装备容量 通过MATLAB脚本运行仿真 在多核上运行仿真 对比仿真结果和测量数据
MATLAB在电力系统仿真中的应用
MATLAB在电力系统仿真中的应用摘要：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，对其稳定运行和优化管理具有重要意义。
本文旨在探讨MATLAB在电力系统仿真中的应用，包括电力系统建模、稳态分析和暂态分析。
通过MATLAB提供的丰富工具和函数，研究人员可以有效地进行电力系统仿真，以评估系统性能、优化运行策略，并研究新技术的应用。
第一部分：电力系统建模电力系统建模是仿真工作的基础，它包括对发电机、变压器、输电线路等各个组件进行电气和机械特性的建模。
在MATLAB中，可以利用Simulink进行建模，通过连接不同的模块组成电力系统，实现各个节点之间的物理连接。
在建立模型时，需要考虑到系统的不确定性和复杂性，以准确地模拟实际情况。
此外，还可以利用MATLAB的Power System Toolbox进行系统参数的估计和校正，提高模型准确度。
第二部分：稳态分析稳态分析是对电力系统在稳定运行状态下进行评估和优化的过程。
在MATLAB中，可以利用Power System Toolbox提供的函数来计算节点电压、功率潮流和等效电路参数等。
通过对节点电压和功率潮流进行计算和分析，可以评估电力系统的稳定性和可靠性，并寻找优化策略，例如调整发电机容量、优化输电线路布局和控制变压器的调压。
第三部分：暂态分析暂态分析是对电力系统在瞬时状态下进行评估和优化的过程。
在MATLAB中，可以利用Simulink进行暂态仿真，模拟电力系统在短路、开关操作和故障等异常情况下的响应。
通过设定不同的故障模式和参数，可以评估电力系统的稳定性和保护装置的性能。
此外，还可以利用MATLAB的Simscape工具箱建立更精确的组件模型，以获得更准确的仿真结果。
结论：MATLAB在电力系统仿真中的应用广泛而有效。
通过利用MATLAB提供的工具和函数，可以对电力系统进行建模、稳态分析和暂态分析，以评估系统性能和优化运行策略。
此外，MATLAB还提供了友好的用户界面和丰富的可视化功能，帮助研究人员轻松地进行数据处理和结果分析。
MATLAB-8-Simulink在电力系统中的应用精选全文
电力系统仿真初探
➢ 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： (1) 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。 (2) 三相可编程电压源提供两个谐波分量，施 加于基频信号。 (3) 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。
Measurements (测量)
None, Voltage
电力系统仿真初探
➢ 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) Source type (激励源类型:AC, DC） Initial amplitude (初始化振幅, A) Initial phase (初始化相位,度） Initial frequency (初始化频率,Hz)
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ห้องสมุดไป่ตู้,
电力系统仿真初探
➢ 例如
u1
u2
V Rs
u1+u2 C
R
L
Multimeter
u1/u2
已知: u1=75sin(100t+20 /180); u2=30sin(120t+75 /180); Rs=100W; R=100 W; L=100mH; C=150mF. 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.
➢电力系统元件库
(1) 电源元件(Electrical Sources) (2) 线路元件(Elements) (3) 电力电子元件(Power Electronics) (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)
(完整word版)基于MATLABSimulink的电力系统仿真实验
基于MATLAB/Simulink 的电力系统故障分析10kv 系统三相短路分析三相短路（以中性点不接地系统模型为类）模块搭建：三相短路各元件参数设置如下：g BlOCk Parameters: Th「ee・P hase SoUrCeThree-Phase SOllrCe (nask} ζlink；7hrGG-phas≡ VOItaZG SoUrCG in SGrieK With RL bxanch.Par>∑n ∙t ∙rsPhase—tO-PhaSG τ≡s volta≡G (V):110. 5e3Phase anrl⅛ Gf chase A (degreGs):lθFrtQutncy (HX):InternaI Conn.action: ∣ Y厂SPeCifr iaped&nce USXnS Sh^Xt V CirCUit IeVeISoUree resistance (Oh=Si:I O. 009SoUrCe inductance (H):116. 58e-5APPIr JOK Cancel Helpt∣∣ BlOCk Parameters; Linel-Three-Phase PZ SeCtion Lin已□a5⅛) (Iink)ThiB block inpleaents a thr«t-phi.i∙ PI section lin∙ to XePreS∙nt a thiGG-phasG transaision line. Thig block iGDresents OnIy OnG Pl section. TO Inplenenteyou si□Dlr need to CanneCt COPiea Qf this block in2>ore that One PI secti∙onjsexies・ParaaQtQTS ---------------------------------------------------------------------FreQUenCy Ueecl for RLC specification (Hz):F5PoIitiVe- Ind z⅜ro-seau⅜nce resiβtances (Ohas/ka) [ K： RO ]:I [ 0.01273 O. 3SG4：Positive* and Zero e SGauenc© inductances ⅛∙,lαι) [ LI LO ]:IT O. 9327e-3 4. 1264e-3]PCSitiV⅛- and ∑4ro∙-ssau4nee ca-pacitanees (FJka；IeICOI :I [12. 74e-9 7. 751e-9ΓLine SeetiOn IGnSth (ka√ :1130OK CanCeI KeIP Apply■OK CanCaI I EelD 厂 删 FUnCtiOn BIOCk Parameters; AddlCu s Acld c ∙r subtract XnPUtS- S^CIfT Cne Oi the fol.ovιng:a. string COntaining ∙ or - for each InPLt port, for SPaCer tetτem PortS (e. c.—・Db) SCaIar >≡ 】・ A value > 1 SUal all inputs: 1 SUnI ∙lts ⅜nts Of a tingle InPLt v ,∙ctorMain ∣ SifnftI data typaκICOn sha□e: ∣ re:t&ngulax▼]LISt Of KXeni:I 4**SaSDle t-n≡ βl for IEherXted):∣∙χ X I Cancel I HeID I Appl ∙BJ c5s3βN∕MUItimeterlHdPAaIbb Q ∖te ∂⅛ufementsU ∆Λ r βbr. LCAd3 LO a ∙133 Uan: TTbri VCΛ Lc&d3i U H : Ub Tht*∙Pb ⅛m F ⅛JlCl/fault. B» α>: IhrCQ-Pbazc fαulτl∕iαu^r C_l Cb- IHLeC ?hase Γa^lvl∕FAulV AI AT. Lo AdiIbU Lcαd3ICn GOad3lb: Ib"Q ∙7hα" I>αultl/fault Blb: Ih^ec _?hasc F aulVl∕Γau2V CUC lb: IhtraA ・7乃a=a FArJItI/FAult A—Σ-J Cown IR«rf)ve*f -IUPMe ⅝⅛∣ SOUrCe BIQCk Parameters; FromF∑o□Keceive SiEnaIC frσ≡ the GOtO block Irith the SDeClfiGd :as ・ If the tae is definedas r scoped , in the GOtO block, then a GOtO TaE ViSlbility bl ∙ock aust te used to definethe VieibiIity Of tht tac ・ After ： UPdat ∙ DiaCraa I the block icon displays theSeleCted tag nase >Local taes are encIOSed in brackets. .], and SeODed tag na=es areSneIOSed in braees ; J).L ΦQ 43 Lθft<13 ≥p∣e 匚IEd MeaSU Ξ小 PIOt SdAe ⅛<igpαg Ie wI PiCX制SOUrCe BlOCk Parameters; FrOm4 「町〕一Fro□----------------------------R<c∙iv∙ SdKnalS froa the Goto bl>ck With the specified tar- If tht tae is d<ιfi∏4dseoped, in the Go∙tc Mcelt then a GOtO 7ar Vigibility blσek ≡ust be USGCl to definethe block icon displays the the Vigibility Of the tag. After , Update DiaeraID JISeIeCted tag nazιe (IOCaI tags are enclosed in brackets. and SCQPed tag nazes axeenclose! in braces：：｝〉・OK Cancel I Help FUnCtiOn BlOCk Parameters: DiSCrete 3・PhaSe SeqUeflCe AnalyZer三相短路仿真波形如下：如图1——a、b、c 三相短路电流仿真波形图分析：正常运行时，a、b、c 三相大小相等，相位相差120 度。
精通matlab6.5版 8. SIMULINK交互式仿真集成环境
第八第八章章 SIMULINK SIMULINK 交互式仿真集成环境交互式仿真集成环境8.1 引导SIMULINK 是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它可以处理的系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
在SIMULINK 提供的图形用户界面GUI 上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。
它外表以方块图形式呈现，且采用分层结构。
从建模角度讲，这既适于自上而下（Top-down ）的设计流程（概念、功能、系统、子系统、直至器件），又适于自下而上（Bottum-up ） 逆程设计。
从分析研究角度讲，这种SIMULINK 模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节，而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换，掌握各部分之间的交互影响。
在SIMULINK 环境中，用户将摆脱理论演绎时需做理想化假设的无奈，观察到现实世界中摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响。
在SIMULINK 环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时地观察系统行为的变化。
由于SIMULINK 环境使用户摆脱了深奥数学推演的压力和烦琐编程的困扰，因此用户在此环境中会产生浓厚的探索兴趣，引发活跃的思维，感悟出新的真谛。
在MATLAB6.x 版中，可直接在SIMULINK 环境中运作的工具包很多，已覆盖通信、控制、信号处理、DSP 、电力系统等诸多领域，所涉内容专业性极强。
本书无意论述涉及工具包的专业内容，而只是集中阐述：SIMULINK 的基本使用技法和相关的数值考虑。
节8.1虽是专为SIMULINK 初学者写的，但即便是熟悉SIMULINK 以前版本的读者也值得快速浏览这部分内容，因为新版的界面、菜单、工具条、模块库都有较大的变化。
第8.2节比较详细地阐述建模的基本操作：通用模块的具体化设置、信号线勾画、标识、模型窗参数设置。
MATLAB Simulink系统建模与仿真 实验报告.
MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真实验报告姓名：******专业：电气工程及其自动化班级：*******************学号：*******************实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建运行MATLAB软件，点击Simulink模型构建，根据电路原理图，添加下列模块：（1）无穷大功率电源模块（Three-phase source）（2）三相并联RLC负荷模块（Three-Phase Parallel RLC Load）（3）三相串联RLC支路模块（Three-Phase Series RLC Branch）（4）三相双绕组变压器模块（Three-Phase Transformer (Two Windings)）（5）三相电压电流测量模块（Three-Phase V-I Measurement）（6）三相故障设置模块（Three-Phase Fault）（7）示波器模块（Scope）（8）电力系统图形用户界面（Powergui）按电路原理图连接线路得到仿真图如下：1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置1.2.1 电源模块设置三相电压110kV，相角0°，频率50Hz，接线方式为中性点接地的Y形接法，电源电阻0.00529Ω，电源电感0.000140H，参数设置如下图：1.2.2 变压器模块变压器模块参数采用标幺值设置，功率20MVA，频率50Hz，一次测采用Y型连接，一次测电压110kV，二次侧采用Y型连接，二次侧电压11kV，经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033，绕组漏感为0.052，励磁电阻为909.09，励磁电感为106.3，参数设置如下图：1.2.3 输电线路模块根据给定参数计算输电线路参数为：电阻8.5Ω，电感0.064L，参数设置如下图：1.2.4 三相电压电流测量模块此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号，相当于电压、电流互感器的作用，勾选“使用标签（Use a label）”以便于示波器观察波形，设置电压标签“Vabc”，电流标签“Iabc”，参数设置如下图：1.2.5 故障设置模块勾选故障相A、B、C，设置短路电阻0.00001Ω，设置0.02s—0.2s发生短路故障，参数设置如下图：1.2.6 示波器模块为了得到仿真结果准确数值，可将示波器模块的“Data History”栏设置为下图所示：1.3 无穷大功率电源供电系统仿真结果及分析得到以上的电力系统参数后，可以首先计算出在变压器低压母线发生三相短路故障时短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小，短路电流周期分量的幅值为Im=10.63kA，时间常数Ta=0.0211s，则短路冲击电流为Iim=17.3kA。
Simulink在电力系统应用PPT课件(MATLAB精选课程、优质学习资料)
3. pu 标准同步电机模块 pu 标准同步电机模块的参数对话框如图9-15所示。
（1）“电抗”(Reactances)文本框 （2）“直轴和交轴时间常数”(d axis time constants, q axis time constant)下拉框 （3）“时间常数”(Time constants)文本框 （4）“定子电阻”(Stator resistance)文本框
通过电机测量信号分离器(Machines Measurement Demux)模块可以将输出 端子m中的各路信号分离出来，典型接线如图9-3所示。
双击简化同步电机模块，将弹出该模块的参数对话框，如图9-4所示。
双击简化同步电机模块，将弹出该模块的参数对话框，如图9-4所示。
在该对话框中含有如下参数：
同步电机输入和输出参数的单位与选用的同步电机模块有关。如果选用SI 制下的同步电机模块，则输入和输出为国际单位制下的有名值(除了转子
角速度偏移量 以标幺值、转子角位移 以弧度表示外)。如果选用 pu
制下的同步电机模块，输入和输出为标幺值。双击同步电机模块，将弹出 该模块的参数对话框，下面将对其一一进行说明。
（3）“机械参数”(Inertia, damping factor and pairs of poles)文本框：转动惯量J (单位：kg·m2) 或惯性时间常数H (单位：s)、阻尼系数Kd (单位：转矩的标幺值/转速的标幺值)和极对数p。
（4）“内部阻抗”(Internal impedance)文本框：单相电阻R (单位：Ω或 )和电感L(单位：H或 )。 R和L为电机内部阻抗，设置时允许R等于0，但L必须大于0。
第8章MATLAB在高压直流输电及柔性输电中的仿真实例
作用
Voltage Regulator
电压调节，计算触发角
Gamma Regulator
计算熄弧角
Current Regulator
电流调节，计算触发角
Voltage Dependent Current Ord 根据直流电压值改变参考电
er Limiter
流值
Low AC Voltage Detection
A
A
A
B
B
B
C
C
C
phi = 80 deg. 3rd harm.
aA bB cC Brect
A
+
B
C
-
Rectifier
AC filters 50 Hz
600 Mvar
0.5 H
Rectifier Control and Protection
? More info
Read the Model properties for initialisation details
图8-5 滤波器子系统结构
图8-6 直流系统调节特性
8.1.4 HVDC系统的起停和阶跃响应仿 真
1)晶闸管在0.02s时导通，电流开始增大，在0.3s时达到最小稳 态参考值0.1p.u.，同时直流线路开始充电，使得直流电压为1.0 p.u.，整流器和逆变器均为电流控制状态。 2)在0.4s时，参考电流从0.1p.u.斜线上升到1.0p.u.(2 kA), 0.58s时 直流电流到达稳定值，整流器为电流控制状态，逆变器为电压 控制状态，直流侧电压维持在1p.u.(500kV)。 3)在0.7s时，参考电流出现-0.2p.u.的变化，在0.8s时恢复到设定 值。 4)在1.0s时，参考电压出现-0.1p.u.的偏移，在1.1s时恢复到设定 值。 5)在1.4s时，触发信号关断，使得电流斜线下降到0.1p.u.。
Matlab模拟与仿真在电力系统中的应用
Matlab模拟与仿真在电力系统中的应用电力系统是现代社会的重要基础设施之一，它的稳定运行对于保障工业生产和生活维持起着至关重要的作用。
然而，电力系统的复杂性和不确定性给运行和维护带来了巨大挑战。
为了更好地理解和优化电力系统的运行，Matlab模拟与仿真成为了电力工程师们必备的工具之一。
首先，Matlab提供了丰富的数学和计算工具，可以准确地描述电力系统的各个组成部分。
例如，电力系统中的电源可以通过Matlab中的信号处理工具进行建模和分析。
通过Matlab的傅立叶变换和滤波函数，我们可以对电源频率和幅值进行准确的计算和预测。
另外，电力系统中的传输线路可以使用Matlab中的微分方程求解函数进行建模和仿真。
这些数学工具的应用使得我们能够更全面地了解电力系统中不同部件的相互作用和影响。
其次，Matlab提供了强大的仿真和优化功能，有助于电力系统的稳定性和可靠性分析。
通过建立电力系统运行的数学模型，并利用Matlab的仿真工具，我们可以模拟不同的运行情景，评估系统的稳定性和可靠性。
这些仿真结果可以帮助我们确定系统存在的问题，并提出相应的解决方案。
同时，Matlab还提供了优化工具箱，可以帮助我们对电力系统进行最优规划和调度。
通过分析各种参数和约束条件，我们可以得到最佳的系统操作策略，从而实现能源的高效利用和系统的经济性。
第三，Matlab还提供了强大的数据可视化和分析工具，帮助我们更加直观地理解电力系统的运行状况。
通过使用Matlab中的绘图函数和图表工具，我们可以将电力系统的运行数据以直观的图形形式呈现出来。
这不仅有助于发现数据中的模式和趋势，还可以帮助我们识别系统异常和故障。
此外，Matlab还支持对大量数据的快速处理和分析，可以帮助我们从复杂的数据中提取有用的信息和洞察力。
综上所述，Matlab模拟与仿真在电力系统中具有广泛的应用和重要的作用。
它为电力工程师们提供了强大的数学和计算工具，帮助他们准确描述电力系统的各个组成部分。
matlab搭建电力系统仿真模型
matlab搭建电力系统仿真模型摘要：一、引言二、搭建电力系统仿真模型的方法1.打开Simulink 仿真2.选择空白模型3.打开模型库4.选择电力系统模块5.搭建模型并连接模块三、电力系统仿真模型的应用1.光伏电池输出特性仿真2.漏电保护死区仿真四、总结正文：一、引言MATLAB 是一种广泛应用于科学计算、数据分析和可视化的软件，其强大的功能可以助力各种领域的研究。
在电力系统领域，MATLAB 可以帮助工程师搭建仿真模型，从而对电力系统的运行特性和性能进行分析。
本文将介绍如何使用MATLAB 搭建电力系统仿真模型。
二、搭建电力系统仿真模型的方法1.打开Simulink 仿真首先，需要打开MATLAB 软件，然后点击“Simulink”图标，打开Simulink 仿真环境。
2.选择空白模型在Simulink 中，选择“blank model”新建一个空白模型，这将帮助我们从零开始搭建电力系统仿真模型。
3.打开模型库在搭建模型过程中，我们需要使用MATLAB 提供的模型库。
点击“Model Library”打开模型库，选择“Power Systems”目录下的“power”和“systems”子目录。
4.选择电力系统模块在模型库中，我们可以找到各种电力系统相关的模块，如发电机、变压器、输电线路等。
选择需要的模块并拖拽到新建的模型中。
5.搭建模型并连接模块将所选模块按照电力系统的结构进行搭建，并使用连接线将它们连接起来。
例如，将发电机连接到变压器，再将变压器连接到输电线路等。
三、电力系统仿真模型的应用1.光伏电池输出特性仿真通过MATLAB 仿真，我们可以研究光伏电池的输出特性。
搭建光伏电池模型，设置光照强度、环境温度等参数，然后进行仿真，得到光伏电池的输出特性曲线。
2.漏电保护死区仿真漏电保护死区是指漏电保护器在某些条件下无法正常工作的现象。
通过MATLAB 仿真，我们可以模拟漏电保护死区的形成过程，从而分析其对电力系统的影响。
MATLAB与电力系统仿真
2．电力系统元件库简介 与电力系统建模与仿真有关的一些元件 ：
1）电源元件（Electrical Sources） 直流电压源
交流电压源
交流电流源
三相压电源
受控电压源 受控电流源 三相可编程电压源
MATLAB应用技术
➢三相电源参数设置：
电源内部连接方式： Y：Y形连接，中性点不引出 Yn：Y形连接，中性点引出，可以 接外电路（如：中性点经电阻或消 弧线圈接地） Yg：Y形连接，中性点直接接地。
形式汇报
听口诀写算 式
扔骰子说口 诀
MATLAB应用技术
第四个环节：总结提升，升华课堂
说一说本节 课的收获
评一评自己 的课堂表现
根据学生的 回答总结全
课
评价学生
MATLAB应用技术
七．说作业设计
60页第1题：根据口诀写算式，巩固一个口诀可以写出两个乘法算式的知识 61页第1题：回顾口诀之间的联系，后一个口诀的得数是前一个口诀的得数加6 62页第7题：先找规律，再根据算式说口诀，复习编口诀的过程。
3
cos( 2 )
3 1
2
sin( cos(
2
3
2
3
)
)
ia ib
1
ic
2
在MATLAB中，使用abc坐标系统转换为dq0坐标系统（abc_to_dq0
Transformation）元件可以实现这种变换。
abc_to_dq0 Transformation在电力系统元件库（PowerLib）中的附加元件（Extras）
MATLAB应用技术
六．说教学过程
第一个环节：创设情境，导入新知 第二个环节：观察比较，探究新知 第三个环节：巩固练习，学以致用 第四个环节：总结提升，升华课堂
电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用
八、Simulink仿真环境 Simulink使用入门模型的创建连续系统的建模与仿真子系统的创建与封装及条件执行子系统用MATLAB命令创建和运行Simulink模型8.1 Simulink 使用入门Simulink是面向框图的仿真软件，具有以下特点：●用绘制方框图代替编写程序，结构和流程清晰；●智能化地建立和运行仿真，仿真精细、贴近实际，自动建立各环节的方程，自动地在给定精度要求下以最快速度进行系统仿真；●适应面广，包括线性、非线性系统，连续、离散及混合系统，单任务、多任务离散事件系统。
【例8－1】创建一个正弦信号的仿真模型。
(1) 在MATLAB的命令窗口运行simulink命令，或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink 模块库浏览器(Simulink Library Browser) 窗口。
模块库列表模块列表当前模块的文字说明关键字搜索菜单工具条(2) 单击工具栏上的图标或选择菜单“File”——“New”——“Model”，新建一个名为“untitled”的空白模型窗口。
8.1.1 Simulink入门(4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“Sine Wave”(正弦信号)，将其拖放到空白的模型窗口“untitled”，则“Sine Wave”模块就被添加到untitled窗口；也可以用鼠标选中“Sine Wave”模块，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“add to …untitled‟”命令，就可以将“Sine Wave”模块添加到untitled窗口。
(5) 用同样的方法打开接收模块库“Sinks”，选择其中的“Scope”模块(示波器)拖放到“untitled”窗口中。
(6) 在“untitled”窗口中，用鼠标指向“Sine Wave”右侧的输出端，当光标变为十字符时，按住鼠标拖向“Scope”模块的输入端，松开鼠标按键，就完成了两个模块间的信号线连接，一个简单模型已经建成。
电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用
机器的浮点运算误差限 (若某变量的绝对值小于 eps，则为 0) 不定式(0/0 或 inf/inf 的结果) 存放最后一次的错误信息 存放最新的警告信息
第2章 MATLAB编程基础
2.2.2 赋值语句 MATLAB采用命令行形式旳体现式语言，每一种命令
行就是一条语句，其格式与书写旳数学体现式十分相近， 非常轻易掌握。顾客在命令窗口输入语句并按下回车键后， 该语句就由MATLAB系统解释运行，并给出运行成果。 MATLAB旳赋值语句有下面两种构造。
第2章 MATLAB编程基础
2.2.1 变量 变量是保留数据信息旳一种最基本旳数据类型。变量
旳命名应遵照如下规则： (1) 变量名必须以字母开头； (2) 变量名可以由字母、数字和下划线混合构成； (3) 变量名辨别字母大小写； (4) MATLAB保留了某些具有特定意义旳默认变量(见
表2-3)，顾客编程时可以直接使用，并尽量防止此外自定义。 例如，Long和My_long1均是有效旳变量名，Long和
返回变量列表和输入变量列表均可以由若干变量名构 成。若返回变量个数不小于1，则它们之间应当用逗号或空 格分隔；若输入变量个数不小于1，则它们之间只能用逗号 分隔。
第2章 MATLAB编程基础 【例2.3】通过调用size( )函数求取矩阵维数。 解：在MATLAB命令窗口中依次输入图2-7所示语句并 回车确认。
第2章 MATLAB编程基础
第2章 MATLAB编程基础
2.1 MATLAB旳工作环境 2.2 MATLAB语言旳基本元素 2.3 矩阵旳MATLAB运算 2.4 MATLAB旳程序流程控制 2.5 M文献旳编写 2.6 MATLAB旳图形绘制 2.7 MATLAB编程仿真与应用 习题
电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用第8章精选全文
第8章 定 制 模 块
在“画图命令”(Drawing commands)窗口中输入命令 plot(Current_vect,Flux_vect);
在“透明度”(Transparency)下拉框中选择“透明” (Transparent)。单击“确定”(OK)按键或者“应用”(Apply) 按键后退出子系统编辑窗口，可以看见磁通—电流饱和特性 曲线出现在非线性电感模块上，由于选择透明处理，输入、 输出端口的名称也一并显示在该模块上。封装后的非线性电 感模块图标如图8-14所示。当然，也可以选择“不透 明”(Opaque),这样，输入、输出端口的名称被图形覆盖了。
h=errordlg('The first two points of the characteristic must be [0 0; 1 1]','Error');
uiwait(h); end
第8章 定 制 模 块
%添加代码，使磁通—电流饱和特性曲线完整。 [npoints,ncol]=size(sat); sat1=[sat ; -sat(2:npoints,:)]; sat1=sort(sat1); % 提取电流变量(A)和磁通变量(V.s)。 Current_vect=sat1(:,1)*I_base; Flux_vect=sat1(:,2)*Phi_base;
第8章 定 制 模 块 图8-8 封装子系统编辑窗口(文档标签页)
第8章 定 制 模 块
选择“参数”(Parameters)标签页如图8-9所示，通过点
击
按键添加、删除、移动项目。按图8-9分别添加额
定电压、额定频率、线性电感和饱和特性。其中，在“变量
说明” (Prompt)列中输入各变量的简单说明，在“变量
电力系统的matlab simulink仿真及应用
第1章 概 述
(2) 曼尼托巴高压直流输电研究中心(Manitoba HVDC Research Center)开发的PSCAD /EMTDC (Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transients Program including Direct Current)程序；
第1章 概 述
现在的SIMULINK都直接捆绑在MATLAB之上，版本也 从1993年的MATLAB4.0/ Simulink 1.0版升级到了2007年的 MATLAB 7.3/Simulink 6.6版，并且可以针对任何能够用数 学描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、卫星控 制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等，其中包 括连续、离散、条件执行、事件驱动、单速率、多速率和混 杂系统等。由于SIMULINK的仿真平台使用方便、功能强大， 因此后来拓展的其它模型库也都共同使用这个仿真环境，成 为了MATLAB仿真的公共平台。
第1章 概 述
1983年的春天，Cleve到斯坦福大学进行访问， MATLAB深深吸引住了身为工程师的John Little。John Little 敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景，于是同年， 他和Cleve Moler、Steve Bangert一起用C语言开发了第二代 MATLAB专业版，由Steve Bangert主持开发编译解释程序； Steve Kleiman完成图形功能的设计；John Little和Cleve Moler主持开发各类数学分析的子模块，撰写用户指南和大 部分的M文件。
电力系统的matlab-simulink仿真及应用-0142-0186优选全文
I Te Ω PCu 28.7 A 3V1 cos31.5
(4-21)
(2) 按图4-4-11。
第4章 电力系统主要元件等效模型 图4-65 例4.5的仿真电路图
第4章 电力系统主要元件等效模型
表4-11 例4.5仿真电路模块的名称及提取路径
第4章 电力系统主要元件等效模型
电气连接端子(A、B、C)为电机的定子电压输入，可直 接连接三相电压；电气连接端子(a、b、c)为转子电压输出， 一般短接在一起或者连接到其它附加电路中。
通过“电机测量信号分离器”(Machines Measurement Demux)模块可以将输出端子中的各路信号分离出来，典型 接线如图4-61所示。
输出 1-3 4-5 6-7 8-9
10-12 13-14 15-16 17-18
19 20 21
符号 ira，irb，irc id，iq rq，rd Vrq，Vrd isa，isb，isc isd，isq sq，sd Vsq，Vsd m Te m
端口 ir_abc ir_qd phir_qd vr_qd is_abc is_qd phis_qd vs_qd wm Te Thetam
s n1 nn 15001455 0.03
n1
1500
式中，同步转速n1 = 60fn /p = 1500 r/min。
定子额定相电流为
I1
Rs
j X1s
jX m jX m
V1 (Rr Rr(1 s) / s (Rr Rr (1 s) / s
jX1r ) jX1r )
0.458
第4章 电力系统主要元件等效模型 解：(1) 理论分析。采用异步电动机的T形等效电路进 行计算，等效电路如图4-64。图中，Rs + X1s为定子绕组的漏 阻抗；Xm为励磁电抗；+为折算后转子绕组的漏阻抗；s为 转差率。
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图8-7 基频和直流电流分量
第8章 定 制 模 块
尽管在例8.1中已经建立了一个非线性电感模块，但是
该模块外观并不完美。下面将对该非线性电感模块进行封装， 创建对话框、图标和说明文档，并通过对话框来设定非线性 电感的磁通—电流特性，使它看起来和SIMULINK库提供的 其它模块一样完整。 单击图8-4中“非线性电感元件”图标，打开菜单[Edit> Mask subsystem]，弹出封装子系统编辑窗口如图8-8所示。 选择“文档”(Documentation)标签页，在“封装类型” (Mask type)文本框中输入文字“非线性电感”，在“封装说 明” (Mask description)多行文本框中输入该模块的简单说明 和注意事项，在“封装帮助”(Mask help)多行文本框中输入
(8-1)
Ψ vdt
因此电感上的电流i为
(8-2)
vdt Ψ i L L
(8-3)
第8章 定 制 模 块
可见，可以用受控电流源表示该非线性电感元件，该电
流源受控于电流源两端的电压。 (2) 按图8-2搭建非线性电感模型。该模型包括一个电压 表模块、一个可控电流源模块(电流源的电流方向为箭头所 示方向)、一个积分模块和一个用于描述磁通—电流饱和特 性的查表模块。选用的各模块的名称及提取路径见表8-1。 图中有一个信号输出口m，输出非线性电感模块上的磁通和 该模块两端的电压值。
v i I0 V 0
(8-6)
第8章 定 制 模 块
其中，v、i为瞬时电压和电流；V0为钳制电压；I0为钳制电
压对应的参考电流；α 用来定义非线性特性，通常在[10， 50]间取值。 因此，本例可以用受控电流源来表示该非线性电阻元件， 受控电流源受控于该电源两端的电压。 (2) 按图8-15搭建非线性MOV电阻模型。该模型包括一 个电压表模块、一个可控电流源模块(电流源的电流方向为 箭头所示方向)、一个传递函数模块和一个自定义的函数模 块。选用的各模块的名称及提取路径见表8-3。图中有一个 信号输出口m，输出非线性电阻模块的电压值。
第8章 定 制 模 块
第8章 定 制 模 块
8.1 定制非线性模块
8.2 S函数的编写及应用
第8章 定 制 模 块
8.1 定制非线性模块
8.1.1 非线性电感模块 【例8.1】定制一个非线性电感元件，当电压在0～120 V时，电感恒定为2 H；当电压超过120 V时，电感元件饱和， 电感降低到0.5 H。图8-1所示为该非线性电感对应的磁通—
第8章 定 制 模 块
图8-11 查表模块中参数的设置
第8章 定 制 模 块
图8-12 非线性电感元件参数的设置
第8章 定 制 模 块
回到仿真主窗口，继续为该模块定制一个图标，使得该
模块像SIMULINK的任何一个模块一样漂亮。 选中非线性电感模块，通过菜单[Edit>Edit Mask]打开 封装子系统编辑窗口，选择“图标”(Icon)标签如图8-13所 示。
该模块的帮助文件。
第8章 定 制 模 块
图8-8 封装子系统编辑窗口(文档标签页)
第8章 定 制 模 块
选择“参数”(Parameters)标签页如图8-9所示，通过点
击 按键添加、删除、移动项目。按图8-9分别添加额 定电压、额定频率、线性电感和饱和特性。其中，在“变量 说明” (Prompt)列中输入各变量的简单说明，在“变量 名”(Variable)列中输入各变量的名称。注意这些变量是可 以被封装的子系统作为已知参数调用的，因此，这些变量名 应该是容易记忆的，同时SIMULINK不区分大小写。在“类 型”(Type)列中选择参数的类型，可选的类型有“文本 框”(edit)、“列表框” (checkbox)和“下拉框”(popup)。 “可计算”(Evaluate)和“可调用”(Tunable)列为可选项。
电流特性曲线，单位为p.u.。其中VB = 120/sqrt(2) V，
fB = 50 Hz。
第8章 定 制 模 块
图8-1 例8.1的磁通—电流特性曲线
第8章 定 制 模 块
解：(1) 理论分析。显然电感元件上电压v和电流i具有
如下关系：
d i dΨ vL dt dt
其中，Ψ为电感元件上的自感磁链。 由式(8-1)可以得到磁链Ψ为
图8-10 封装子系统编辑窗口(初始化标签页)
第8章 定 制 模 块
% 定义电流和磁通的基准值。 I_base=Vnom*sqrt(2)/(L*2*pi*fnom); Phi_base=Vnom*sqrt(2)/(2*pi*fnom); % 验证饱和特性曲线是否属于第 1 象限，其中第 1 个点和 第 2 个点应该是[0，0]和[1，1]。若不是，弹出出错提示，并等 待直到该文本框中内容输入正确。 if ~all(all(sat(1:2,:)==[0 0; 1 1])), h=errordlg('The first two points of the characteristic must be [0 0; 1 1]','Error'); uiwait(h); end
第8章 定 制 模 块
1非线性电感模型中包含的模块
模 块 名 受控电流源模块 CCS 电压表模块 V 电气接口 In、Out 积分模块 Integrator 一维查表模块 Look-Up Table 信号合成模块 Mux 信号输出端口 m 提 取 路 径 SimPowerSystems/Electrical Sources SimPowerSystems/Measurements SimPowerSystems/Elements Simulink/Continuous Simulink/Lookup Tables Simulink/Signal Routing Simulink/Sinks
图8-9 封装子系统编辑窗口(参数标签页)
第8章 定 制 模 块
选择“初始化”(Initialization)标签如图8-10所示，在
“初始化命令”(Initialization commands)窗口中输入如下命 令并提取电流变量Current_vect和磁通变量Flux_vect。
第8章 定 制 模 块
第8章 定 制 模 块
图8-6 仿真波形图(VDC = 1 V)
第8章 定 制 模 块
通过FFT模块提取电流信号中的基频和直流分量，如图
8-7所示，图中波形为非线性电感元件电流的基频分量和直 流分量。可见，基频电流增大到0.27 A，直流电流分量为0.2 A，与理论分析值一致。
第8章 定 制 模 块
第8章 定 制 模 块
选中“可计算”(Evaluate)列后，SIMULINK首先对用户输
入的表达式进行计算，然后再将计算结果赋值给变量，否则 SIMULINK直接把用户输入的表达式作为一个字符串赋值给 变量。选中“可调用”(Tunable)列将允许该参数在仿真过程 中被修改。
第8章 定 制 模 块
第8章 定 制 模 块
图8-4 例8.1的仿真系统图
第8章 定 制 模 块
表8-2 例8.1仿真电路模块的名称及提取路径
模块名 交流电压源 Vs 直流电压源 DC 串联 RLC 支路 R 电流表模块 IR FFT 模块 50、DC 信号分离模块 Demux 示波器 提 取 路 径 SimPowerSystems/Electrical Sources SimPowerSystems/Electrical Sources SimPowerSystems/Elements SimPowerSystems/Measurements SimPowerSystems/Extra Library/Measurements Simulink/Signal Routing Simulink/Sinks
第8章 定 制 模 块
单击“确定”(OK)按键，关闭封装子系统编辑窗口。
接下来，将定义的电流变量Current_vect和磁通变量 Flux_vect传递到非线性电感元件的查表模块中。通过菜单 [Edit>look under Mask]进入图8-2所示的“非线性电感元件” 窗口，打开查表模块对话框，设置输入、输出参数如图8-11 所示。 确认后退出“非线性电感元件”子系统，回到主窗口中， 双击“非线性电感元件”图标，出现图8-12所示的参数对话 框，输入额定电压、额定频率、线性电感值和磁通—电流饱 和特性。 现在可以开始仿真了，仿真波形和图8-6完全相同。
直流电压源单独作用时，电路中的电感相当于短路，因此观 测的仿真电流中应该含有一个直流电流，该电流值为1 V/5 Ω = 0.2 A。 观察仿真最后5个周期的波形如图8-6所示，图中波形从 上到下依次为非线性电感元件上的磁通、电流和电压。由于 对1 V直流电压源分量进行了积分运算，导致磁通饱和，因 此电流波形发生畸变。由图可见，此时电流增大到0.575 A。
第8章 定 制 模 块
打开查表模块参数对话框，按图8-3设置参数。该图中
的参数实际上就是图8-1的磁通—电流特性。其余模块的参 数采用默认设置。
图8-3 例8.1的查表模块参数设置
第8章 定 制 模 块
(3) 将搭建好的非线性电感模型组合为一个子系统并命
名为Nonlinear Inductance后，按图8-4所示搭建仿真系统。选 用的各模块的名称及提取路径见表8-2。
Im
Vs (2 π fL) R
2 2
0.191A
(8-4)
第8章 定 制 模 块
磁链Ψ为
Ψ I m L 0.382V s
与观测到的波形一致。
(8-5)
第8章 定 制 模 块
图8-5 仿真波形图(VDC = 0 V)
第8章 定 制 模 块