第五章 Simulink与电力系统仿真
计算机仿真实验-基于Simulink的简单电力系统仿真
实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验一． 实验目的1) 熟悉Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库； 2) 掌握Simulink 的的powergui 模块的应用；3) 掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法； 4）掌握开关电源的工作原理及其工作特点； 5）掌握PID 控制对系统输出特性的影响。
二．实验内容与要求单机无穷大电力系统如图7-1所示。
平衡节点电压044030 V V =∠︒ 。
负荷功率10L P kW =。
线路参数：电阻1l R =Ω；电感0.01l L H =。
发电机额定参数：额定功率100n P kW =；额定电压440 3 n V V =；额定励磁电流70 fn i A =；额定频率50n f Hz =。
发电机定子侧参数：0.26s R =Ω，1 1.14 L mH =，13.7 md L mH =，11 mq L mH =。
发电机转子侧参数：0.13f R =Ω，1 2.1 fd L mH =。
发电机阻尼绕组参数：0.0224kd R =Ω，1 1.4 kd L mH =，10.02kq R =Ω，11 1 kq L mH =。
发电机转动惯量和极对数分别为224.9 J kgm =和2p =。
发电机输出功率050 e P kW =时，系统运行达到稳态状态。
在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时，分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
G 发电机节点V负荷lR l LLP图 7.1 单机无穷大系统结构图输电线路三．实验步骤1. 建立系统仿真模型同步电机模块有2个输入端子、1个输出端子和3个电气连接端子。
模块的第1个输入端子（Pm）为电机的机械功率。
当机械功率为正时，表示同步电机运行方式为发电机模式；当机械功率为负时，表示同步电机运行方式为电动机模式。
matlab_simulink电力系统建模与仿真大纲
matlab_simulink电力系统建模与仿真大纲标题：MATLAB Simulink电力系统建模与仿真大纲正文：一、引言电力系统的建模与仿真是电气工程中的重要内容之一。
通过使用MATLAB Simulink工具，可以方便快捷地进行电力系统的建模与仿真，以评估系统性能、优化控制策略等。
本文将介绍电力系统建模与仿真的大纲，以帮助读者了解该领域的基本知识和相关技术。
二、电力系统建模1.电力系统概述：介绍电力系统的基本概念和组成部分，包括发电机、变压器、传输线路和负荷等。
2.电力系统参数：讲解电力系统中常用的参数，如电压、电流、功率等，并介绍如何进行测量和计算。
3.母线和节点建模：介绍母线和节点的概念，并详细说明如何进行建模和连接。
4.发电机建模：介绍发电机的建模方法，包括动态模型和静态模型。
5.变压器建模：讲解变压器的建模方法，包括理想变压器模型和实际变压器模型。
6.传输线路建模：介绍传输线路的建模方法，包括电气距离模型和传输线模型。
7.负荷建模：讲解负荷的建模方法，包括恒阻抗负荷模型和恒功率负荷模型。
三、电力系统仿真1.仿真模型的构建：介绍如何在MATLAB Simulink中构建电力系统仿真模型，包括模块的选择和参数的配置。
2.仿真参数的设置：讲解仿真参数的设置，包括仿真时间、步长等。
3.仿真结果的分析：说明如何对仿真结果进行分析，包括波形显示、频谱分析等。
4.仿真案例：通过几个典型的电力系统案例，演示如何进行建模和仿真，以及如何分析仿真结果。
四、总结本文简要介绍了MATLAB Simulink电力系统建模与仿真的大纲。
通过学习和实践，读者可以掌握电力系统建模与仿真的基本方法和技巧，并应用于实际工程中。
希望本文能为读者提供有益的指导，进一步探索和研究电力系统领域。
MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用的开题报告
MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用
的开题报告
本文的主要内容是关于MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中应用的开题报告。
随着科技的迅速发展，电力系统工程的大规模建设，电
力系统的安全和可靠性成为了非常重要的问题。
通过MATLABSIMULINK
在电力系统工程仿真中的应用，可以有效地提高电力系统的安全性和可
靠性。
因此，本文将从以下几个方面展开研究：
1. 介绍电力系统工程的基本概念、结构和传输线路等，以及电力系
统工程仿真的重要性和必要性。
2. 介绍MATLABSIMULINK的基本原理和功能，包括模块库、图形化界面、求解器等。
3. 分析MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用，包括电力系统的稳态和动态仿真、保护系统仿真、调度控制系统仿真等。
4. 指出MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中应用的优点和不足之处，归纳出进一步深入开展研究的方向和建议。
本文将通过对电力系统工程仿真的相关资料和文献的综合分析，对MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用进行系统的研究和探讨。
希望该研究结果可以为电力系统工程的建设和改进提供有益的参考和指导。
Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真
第五章Simulink模拟电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜§5.1 电路仿真概要5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真，在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中，它们分别具有各自的优缺点。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1.mclear;V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5;R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc);R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc);R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc);Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd));I=V/Req武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜注意Simulink仿真中imeasurement模块/vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式R：Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf（无穷大）Inductance设置为0C：Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0L：Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜MATLAB方式：步骤：建立等效模型→模型数学化→编写M文件计算→得到运算结果优点：理论性强，易于构建算法、模型缺点：较复杂，对电路观测量更改时需更改M文件适用范围：大系统抽象和原理性建模Simulink方式：步骤：选取模块→组成电路→运行仿真→观测仿真结果 优点：直观性强，易于与实际电路对应，易于观察结果 缺点：理论性不强，对电路原理不能得到解析适用范围：具体电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜5.1.2 Power System Blockset模块集及powerlib窗口Power System Blockset模块集是MATLAB中专用的电路仿真模块集，其中内含有Electrical Source、Elements等子模块库，而电路仿真常用的DC Voltage Source、Series RLC Branch、Current Measurement等模块都被包含在这个模块集中。
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电力系统建模与仿真源代码
matlabsimulink电力系统建模与仿真源代码Matlab Simulink是一款功能强大的系统级建模和仿真工具，用于电力系统建模与仿真。
它极大地简化了系统级建模和仿真的流程，使得系统级建模和仿真不再是一项困难和耗时的工作。
这篇文章将介绍如何使用Matlab Simulink来进行电力系统建模与仿真，并给出相应的源代码。
1. 建立电力系统首先，我们需要建立电力系统。
可以通过添加各种组件来建立电力系统，比如发电机、变压器、传输线等。
在Matlab Simulink中，这些组件可以通过搜索库获得。
2. 设置模型参数在建立电力系统之后，我们需要设置模型的参数。
这些参数包括电压、电流、频率、相位等等。
根据不同的模型和实验条件，模型参数可能有所不同。
3. 添加输入和输出接下来，我们需要添加输入和输出。
这些输入和输出可能是电流、电压、功率等等。
在添加输入和输出之后，我们需要定义它们的格式，并将它们与相应的模型参数相连。
4. 编写MATLAB函数在建立电力系统之后，我们需要编写MATLAB函数。
这些函数可能包括方程、差分方程或其他类型的方程。
这些函数可以用于计算电力系统的各种参数，比如电阻、电感、电容等等。
5. 编写电力系统仿真源代码最后，我们需要编写电力系统仿真源代码。
这些代码将根据设置的模型参数和输入输出来模拟电力系统的各种行为。
在编写电力系统仿真源代码之前，我们需要先了解系统的行为和响应。
以下是一个简单的Matlab Simulink电力系统建模与仿真源代码实例：```% Example: Simulate a simple electrical systemclc;time = 0:0.01:10; % Time vectorV1 = 2*sin(2*pi*60*time); % AC voltage waveformR = 10; % ResistanceL = 1; % InductanceC = 0.01; % CapacitanceI = zeros(size(time)); % CurrentQ = zeros(size(time)); % Capacitor voltage% Simulate systemfor i=2:length(time)dt = time(i) - time(i-1);V2 = V1(i) - I(i-1)*R;I(i) = I(i-1) - dt*(R*I(i-1)/L + Q(i-1)/L - V2/L);Q(i) = Q(i-1) + dt*(I(i-1) - Q(i-1)/(R*C));end% Plot Resultsfigure;subplot(2,1,1);plot(time,V1,'r',time,I,'b');xlabel('Time (s)'); ylabel('V (V), I (A)');title('Voltage and Current vs. Time');legend('Voltage','Current');subplot(2,1,2);plot(time,Q,'g');xlabel('Time(s)'); ylabel('Q(C,V) (Coulombs, Volts)');title('Charge and Voltage vs. Time');legend('Charge');```以上是一个简单的电力系统建模和仿真源代码实例，包括电压、电流、电感、电容等基本元素。
simulink的电力系统仿真实验原理
simulink的电力系统仿真实验原理电力系统仿真实验原理：电力系统仿真实验是利用Simulink软件对电力系统进行建模、仿真和分析的过程。
该实验主要包括如下几个步骤：1. 建立电力系统模型：在Simulink环境中，根据实际电力系统的结构和特性，利用各种电力元件如发电机、变压器、传输线路、负荷等构建电力系统模型。
可以根据具体需要设置不同的电路参数和拓扑结构，以便对各种电力系统问题进行仿真分析。
2. 设定仿真参数：根据实验要求，设定仿真的时域范围、仿真步长以及模型的输入和输出要求。
例如，可以设定仿真时间为几百毫秒或几秒钟，仿真步长为毫秒级别，以获取系统各个节点的电压、电流等参数。
3. 添加模型控制器：根据需要，可以在模型中添加各种控制器如PID控制器、调速器等，以实现对电力系统的调节和控制。
控制器的参数可以根据实验要求进行设定和调整，以达到理想的控制效果。
4. 进行仿真实验：单击Simulink软件中的"运行"按钮，系统便开始进行仿真计算。
Simulink根据所设定的仿真参数和模型的输入，采用数值计算方法对电力系统进行仿真计算，并输出各个节点的电压、电流等参数。
仿真的过程也可以通过实时仿真功能进行可视化展示。
5. 分析仿真结果：根据仿真结果，可以对电力系统的运行情况进行分析和评估。
例如，可以分析系统的稳定性、安全性、损耗情况等。
如果仿真结果与实际情况存在差异，可以进一步调整电力系统模型和仿真参数，以提高仿真的准确性。
通过Simulink软件的电力系统仿真实验，可以有效地分析和解决实际电力系统中的问题。
同时，仿真实验也为电力系统的运行和优化提供了可靠的依据，减少了实验成本和风险。
MATLAB Simulink电力系统建模与仿真 作者 于群 第5章 MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例
5.1.2 无穷大功率电源供电系统仿真模 型构建
1)Phase A Fault、Phase B Fault和Phase C Fault用来选择短路故 障相。 2)Fault resistances用来设置短路点的电阻，此值不能为零。
3)Ground Fault选项用来选择短路故障是否为短路接地故障。
输电线路模块的参数设置
图5-8
三相电压电流测量模块
图5-9
三相线路故障模块参数设置
5.1.3 仿真结果及分析
图5-10
变压器低压侧三相短路电流波形图
图5-11
示波器模块的“Data history”栏设置方式
5.2 同步发电机突然短路的暂态过程仿 真
5.2.1 同步发电机突然三相短路暂态过程简介 5.2.2 同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算与仿真方 法
时间；并且每个选项都有两个数值，而且它们是一一对应的。
7)Snubbers resistance和snubbers Capacitance用来设置并联缓冲 电路中的过渡电阻和过渡电容。 8)Measurements 用来选择测量量。
图5-2
无穷大功率电源供电系统
图5-3 无穷大功率电源供电系统的Simulink仿真图
表5-1 图5-3仿真电路中各模块名称及提取路径
模块名
无穷大功率电源10000 MV· A,110 kV Sourc e 三相并联RLC负荷模块5MW 串联RLC支路Three⁃������ PhaseParallel RLC Branch 双绕组变压器模块Three⁃������ mer (Two Windings) 三相故障模块Three⁃������ PhaseTransfor
Phase Fault PhaseV⁃
电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用_第5章
第5章电力电子电路仿真分析5.1 电力电子开关模块5.2 桥式电路模块5.3 驱动电路模块习题5.1 电力电子开关模块SIMULINK的SimPowerSystems库提供了常用的电力电子开关模块，各种整流、逆变电路模块以及时序逻辑驱动模块。
SIMULINK库中的各种信号源可以直接驱动这些开关单元和模块，因此使用这些元件组建电力电子电路并进行计算机数值仿真很方便。
为了真实再现实际电路的物理状态，MATLAB对几种常用电力电子开关元件的开关特性分别进行了建模，这些开关模型采用统一结构来表示，如图5-1所示。
图5-1 电力电子开关模块图5-1中，开关元件主要由理想开关SW、电阻Ron、电感Lon 、直流电压源Vf组成的串联电路和开关逻辑单元来描述。
电力电子元件开关特性的区别在于开关逻辑和串联电路参数的不同，其中开关逻辑决定了各种器件的开关特征；模块的串联电阻Ron 和直流电压源Vf分别用来反映电力电子器件的导通电阻和导通时的电压降；串联电感Lon限制了器件开关过程中的电流升降速度，同时对器件导通或关断时的变化过程进行模拟。
由于电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因此MATLAB电力电子开关模块中也并联了简单的RC串联缓冲电路，缓冲电路的阻值和电容值可以在参数对话框中设置，更复杂的缓冲电路则需要另外建立。
有的器件(如MOSFET)模块内部还集成了寄生二极管，在使用中需要加以注意。
由于MATLAB的电力电子开关模块中含有电感，因此有电流源的性质，在没有连接缓冲电路时不能直接与电感或电流源连接，也不能开路工作。
含电力电子模块的电路或系统仿真时，仿真算法一般采用刚性积分算法，如ode23tb、ode15s，这样可以得到较快的仿真速度。
如果需要离散化电路，必须将电感值设为0。
电力电子开关模块一般都带有一个测量输出端m，通过它可以输出器件上的电压和电流值，不仅观测方便，而且可以为选择器件的耐压性能和电流提供依据。
基于Simulink的电力系统仿真研究
基于Simulink的电力系统仿真研究【摘要】本文阐述了电力系统稳定运行的重要意义，建立了系统的simulink模型，通过迭代计算，得到了系统的动态性能的仿真结果，为系统的合理化设计奠定了理论基础。
【关键词】电力系统；simulink模型；仿真电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统[1]。
为实现这些功能，在系统的各个环节都设置了相应的自动控制元件。
因此，系统本身的结构是非常复杂的。
这样的特性也同时决定了其检修和维护是非常繁琐的。
所以，要保障整个系统的长期稳定运行，必须首先从设计入手，保证其性能的优越。
而该阶段对系统进行仿真计算，能够及时地了解系统的性能，并对参数进行相应调整，以期望达到一种良好的性能状态。
鉴此，本文以一个简单的电路系统为例，建立simulink数学模型，再进行迭代计算。
最终，得到了它的性能动态性能曲线，为系统的合理化设计提供了理论依据。
1 电路系统分析本文以一个电路系统为例，进行仿真计算。
而在模型构建之前，首先必须明确需要对系统进行的是哪一个阶段的仿真，更具电力系统控制的阶段性，分为动态过程和稳态过程。
而系统最容易出现动荡和故障的阶段，是动态过程，因此，对系统的仿真，也是只需要针对这一个部分进行。
其次，必须对组成系统的元件（如给定元件、信号元件、反馈元件等）进行分析，了解它们之间信号传递的关系，以及各个元件的拉普拉斯变换式（或是微分方程、传递函数）。
在该系统中，主要包含的部分元件有：（1）电源，系统的线电压为380v，频率为50hz；（2）电源的等值阻抗；（3）线路，线路采用π形集中参数；（4）串联电容器；（5）并联电抗器。
2 电路系统simulink模型的构建根据上述章节的系统元件分析，在该电路系统的simulink模型构建过程中，主要分为3个步骤进行：（1）典型环节的确定[2]。
该步骤的具体操作，针对系统的被控对象、给定元件、典型输入信号（如阶跃信号、斜坡信号、正弦信号等）、系统性质（开环控制系统、闭环控制系统）等特点，分别在simulink当中的sources、math operations、continuous等模块选择函数，定时器，运算符等，将其拖入simulink的运行模块。
simulink 电力系统仿真教材
simulink 电力系统仿真教材Simulink是一种基于MATLAB的仿真环境，可用于电力系统的建模和仿真。
它提供了电力系统各个组件的建模模块，以及连接这些模块的连线，使得用户可以通过简单的拖拽和连接来建立一个完整的电力系统仿真模型。
在Simulink中，用户可以设置各个组件的参数，并对整个系统进行仿真和分析。
电力系统仿真可以帮助工程师们更好地理解和研究电力系统的运行和性能。
通过仿真，我们可以模拟各种工况下的电力系统运行情况，从而评估系统的稳定性、可靠性和安全性。
同时，仿真还能够辅助设计和优化电力系统，帮助我们更好地理解系统的动态行为和特性。
一本优秀的电力系统仿真教材应该包括以下内容：1.电力系统基础知识：教材应该首先介绍电力系统的基本概念和原理，包括电力系统的组成、拓扑结构和运行原理等。
这部分内容可以通过简单的文字和图表来阐述，以帮助读者理解电力系统的基本工作原理。
2. Simulink基础知识：由于Simulink是电力系统仿真的主要工具，教材还应该介绍Simulink的基本知识，包括如何安装和使用Simulink软件，以及Simulink的基本操作和组件库等。
教材可以通过简单的实例来演示Simulink的基本功能和特点。
3.电力系统建模和仿真：教材应该详细介绍如何在Simulink中建立电力系统的仿真模型，包括电网传输线、发电机、变压器、负载等各个组件的建模方法和参数设置。
教材可以通过具体的案例来演示建模的过程，以帮助读者理解如何将实际的电力系统转化为Simulink模型。
4.仿真结果分析：教材应该指导读者如何对仿真结果进行分析和评估，包括系统的稳定性、功率流分布、电压稳定性等方面的分析。
教材可以介绍一些常用的分析工具和方法，并通过具体的案例来演示分析的过程。
5.实际应用和案例：教材应该提供一些实际的电力系统案例，以帮助读者将仿真结果应用于实际工程中。
这些案例可以包括电力系统的稳态和暂态分析、电力系统的稳定控制和调度等方面的应用。
simulink 电力系统仿真教材
simulink 电力系统仿真教材简介：Simulink是一种软件工程仿真环境，具有图形化可视化建模工具。
它经常用于电气工程领域中的电力系统仿真。
本教材旨在介绍Simulink在电力系统仿真方面的应用并提供相关教学示例。
第一部分：Simulink基础知识1. Simulink的介绍和安装2. Simulink界面和基本操作3.模型构建和系统参数设置技巧4.信号传递与数据类型第二部分：电力系统基础知识1.电力系统的基本结构和组成2.电力系统的数学建模3.电力系统中常见的设备和元件4.电力系统的传输和分配第三部分：电力系统仿真建模1. Simulink中的电力系统仿真模块2.电力系统仿真建模的基本步骤3.电力系统仿真的常用工具和技巧4.电力系统仿真模型的参数选择和优化第四部分：电力系统仿真案例分析1.单相感性负载仿真模型建立与分析2.三相感性负载仿真模型建立与分析3.发电机与电力系统的并联仿真模型建立与分析4.电力系统的短路故障仿真模型建立与分析第五部分：电力系统实时仿真与调试1. Simulink与实际电力系统的接口方法2.电力系统实时仿真的基础知识3.电力系统实时仿真与调试工具的使用4.电力系统实时仿真案例与应用总结：通过本教材的学习，读者将了解到Simulink在电力系统仿真方面的基本原理、操作技巧和实际应用案例。
Simulink作为一种强大的仿真工具，不仅可以帮助电力工程师实现电力系统的仿真建模，还可以为电力系统的优化和性能评估提供有力支持。
希望本教材能为学习Simulink和电力系统仿真的读者提供帮助，促进他们在电力系统领域的发展和研究。
第五章 MATLAB与电力系统仿真
（6）三相电源元件（3-Phase Source） 三相电源元件是电力系统设计中最常见的电路元件，也 是最重要的元件，其运行特性对电力系统的运行状态起到决 定性的作用。三相电源元件提供了带有串联RL支路的三相电 源。 （7）三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source） 三相可编程电压源是可以对其进行编程的三相电压源， 它的幅值、相位、频率、谐波均可随时间进行变化，应用非 常灵活。其主要作用是提供一个幅值、相位、频率、基频分 量进行实时编程的三相电压源；此外，还可以提供两个谐波 分量，作用于基频信号。
仿真结果及分析： 合理设置示波 器参数后，激活仿 真按钮，得到仿真 结果如图所示。示 波器1输出的电压波 形为交流电压源U1 和U2的叠加，横轴 为时轴，纵轴为电 压幅值。从仿真结 果可见，在交流电 路中，多个交流电 压源共同作用的结 果等效于一个非线 性电压源。
图
例1 仿真结果
5.1.2 电力系统电路图模型结构分析 利用电力系统工具箱建立电路图模型，操作简单，熟悉电路元件的人员 可以很容易地掌握建立电力系统数学模型的方法，避免了利用程序建模 的复杂步骤。根据上一小节示例的建模方法可以很容易建立起电力系统 的电路图模型。在MATLAB软件中，提供了一种对电路图进行分析的方 法，这就是power2sys函数。利用该函数，可以对电路图的结构特征、 状态方程等进行较为全面的分析。 power2sys 函数的表达式如下： psb=power2sys('sys','structure') 用来显示电路图的结构 psb=power2sys(‘sys’,‘sort’) 用来显示电路图中元件和支路的信息 psb=power2sys(‘sys’,‘ss’) 将电路图模型转换为状态方程 [A,B,C,D,x0,states,inputs,outputs,uss,xss,yss,freqyss,Hlin]= psb=power2sys('sys') 用来显示电力系统模型的结构信息 psb=power2sys('sys','net') 用来显示电力系统的网络结构
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。
基于SIMULINK的电力电子系统仿真(付俊 章朝剑)
题目基于SIMULINK的电力电子系统仿真研究学院理学院专业信息与计算科学班级10210201 10210202学号1021020132 1021020228学生姓名付俊（1021020132）章朝剑（1021020228）指导教师刘唐伟完成日期2013年4月18日基于SIMULINK的电力电子系统仿真研究【摘要】针对电力电子电路，使用MATLAB/SIMULINK进行了仿真。
包括三相交流桥式整流电路、斩波电路、逆变电路、基于SPWM的交流电机调速控制系统和A C-DC-AC PWM 变换器。
首先介绍各个元器件的使用和它在电路中作用，并了解整个电路的工作原理，在此基础上，通过MATLAB/SIMULINK软件来建立各电路的仿真模型，并且对各个模块和系统内部的参数进行设置，例如仿真算法、电子器件的选择和电源幅值和频率等，最终实现电力电子系统在MATLAB 中的仿真。
仿真结果和理论分析结果相一致，验证了仿真建模的有效性和正确性。
【关键词】电力电子，MATLAB，仿真，模型, 调速目录第一章绪论 (4)1.1 选题的背景与意义 (4)1.2 国内外电力电子技术的现状 (4)1.2.1 国外电力电子技术发展的状况 (4)1.2.2 国内电力电子技术发展的状况 (5)1.3 计算机仿真技术的发展及应用 (5)1.4 本论文的主要研究内容及目标 (6)第二章电力电子器件 (7)2.1 电力电子器件的概述 (7)2.1.1 电力电子器件的一般概念及作用 (7)2.1.2 电力电子器件的分类 (7)2.2 常用电力电子器件的SIMULINK模型 (8)2.2.1IGBT模块 (8)2.2.2晶闸管模块 ····························错误！未定义书签。
《电力系统分析》实验报告
本科生实验报告实验课程电力系统分析学院名称专业名称电气工程及其自动化学生姓名学生学号指导教师实验地点6C901实验成绩二〇一九年九二〇一九年十二月1电力系统分析实验报告摘要电力系统分析是电气工程专业的主干基础课程，是学生进入电力系统专业的主要向导和桥梁。
而MATLAB仿真中的Simulink建模是对电力系统进行建模分析的一个重要工具。
关键词：电力系统；MATALB；建模实验一电力系统分析计算一、实验目的1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法.2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较，学会选取根据电路要求选取模型。
3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。
4.理解有名制和标幺制。
二、实验内容1．电力线路建模有一回220kV架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。
试计算该电力线路的参数，假设该线路长度分别为60km，200km，500km，作出三种等值电路模型，并列表给出计算值。
2模型1 15.75欧22.8欧1.8e-4欧52.5欧76欧6e-4欧131.25欧190欧 1.5e-3欧2．多级电力网络的等值电路计算部分多级电力网络结线图如图1-1所示，变压器均为主分接头，作出它的等值电路模型，并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。
图1-1 多级电力网络结线图线路额定电压电阻(欧/km) 电抗(欧/km)电纳(S/km)线路长度（km)L1（架空线）220kv 0.08 0.406 2.81*10-6 200L2（架空线）110kV 0.105 0.383 2.81*10-6 60L3（架空线）10kV 0.17 0.38 忽略15变压器额定容量Pk (kw) Uk% Io% Po(kW)32．作出等值电路仿真模型，线路采用中等长度模型，用字母标出相应的参数以220KV为基本级，SB=100MVA按精确求解要求，求出有名制和标幺制表示的各参数值。
基于Simulink的简单电力系统仿真
实验六基于Simulink 的简单电力系统仿真 实验目的1) 熟悉Simulink 的工作环境；2) 掌握Simulink 电力系统工具箱的使用；3掌握在Simulink 的工作环境中建立简单电力系统的仿真模型实验内容输电线路电路参数建模时采用电力系统分析中常用的π型等值电路,搭建如图１所示的一个简单交流单相电力系统,在仿真进行中,负载通过断路器切除并再次投入;π型等值电路具体元件参数如下：Ω=2.5R ,H L 138.0=,F C C μ967.021==;图1简单电力系统仿真示意图1在Simulink 中建立简单交流单相电力系统模型,并进行仿真,观测负载电流和输电线路末端电压； 2结合理论知识分析上述观测信号变化的原因；3比较不同功率因数,如cos φ=1、cos φ=感性、cos φ=容性负载条件下的仿真结果 实验原理与方法1、系统的仿真电路图实验步骤根据所得建立模型,给定参数,得到仿真结果cos φ=1cos φ=感性cos φ=容性实验结果与分析cos φ=1cos φ=感性cos φ=容性仿真结果分析1在纯阻性负载电路中,电压相位与电流相位相同；与感性负载相比,断路器重新闭合后电流没有额外的直流分量;2在感性负载中,电压相位超前电流相位；断路器重新闭合时,交变的电流瞬间增加了一个直流分量,随后逐渐减小;3在容性负载中,电压相位滞后于电流相位；断路器重新闭合时,电流瞬间突变至极大；与感性负载和纯阻性负载相比,断路器断开时的末端电压由于有电容放电作用,电压波形畸变很小;4当断路器断开时,线路断路,电流突变为0,但电压行波仍在进行,因此在末端能够测量到连续的电压波形,但断路器断开对电压波形造成了影响,产生了畸变;这是由于能量是通过电磁场传递的,线路断开时电压继续向前传递;总括：L 和C 对输出波形振荡的频率和幅度影响程度不同,当变化相同幅度时,电容对振荡频率和幅度的影响要比电感的大;感想：Matlab 中Simulik 通过拖拉建模方式对电路进行仿真,具有快捷、方便、灵活的特点;Simulink 的仿真电路简洁、参数调整方便;仿真结果直观; 通过本次实验,我认识到了建模与仿真的一般性方法,收获甚多,也更进一步了解了Matlab,Matlab 不仅仅在平时的编程方面功能强大,在仿真方面也熠熠生辉;。
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1993年出现了Simulink,这是一个基于框图的仿真 平台，它建立在MATLAB的基础上，依托MATLAB的强 大计算功能，可以采用模块框图直观地进行控制系统的
构建，不需要记忆众多的仿真算法和参数设置，它们都 可以在Simulation Parameters当中轻松地设置。在 Simulink平台上，拖拉和连接典型模块就可以绘制仿真 对象的模型框图，并对模型进行仿真。在Simulink中建
Model(Ctrl+N) ③在MATLAB主窗口的file菜单New下选择Model
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5.3 重点模块的基本功能 1、仿真结果的显示和数据的保存及输出 (1)仿真结果的显示
在Simulink/Sinks模型库中共有6种可以用于结果输出 的存储或直接显示的模块。因为MATLAB软件规定， 在Simulink仿真中必须有输出显示环节，否则会给出 仿真出错信息。这6个模块中，有4个可以直接将结果
选择“Decimation”时，为数据取样方式，右边栏中输
入的数据为N,则每N个数据只取出一个用于显示，故N
越大，则显示的波形越粗糙，一般该项保持默认值“1”，
这样，所有进入示波器的数据将全部被显示出来，显示
的波形更逼真；当选择“Sample time”时，为显示采样
方式，右边栏中应该输入显示采样的间隔时间，这时，
端，它不能动态地显示输出过程，只能提供最终的结果
数据。这对于只需要结果而不必关心过程的情况是非常
实用的。如图1－9所示，利用这个系统求sin10的值。双
击Display图标，出现Display模块参数设置对话框如图1
－10所示，其中最为关键的是Format项，即输出数据
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格式的选择，共有short、long、short_e、long_e、bank 型5中结果显示形式，对应5种不同的显示精度。显示的 结果是－0.544（short）、－0.54402111088937（long）、 －5.4402e-001（short_e）、－0.5440211108893698 e-0 01(long_e)及－0.54（bank）。
下图所示的正弦信号放大系统中，输入信号为
sin(314*t+1.2)，对Sope的Data history选项卡设置如下 页所示，那么，运行仿真后，在数据空间可以得到输出 矩阵y和时间列向量tout(时间列向量是系统自带的)。
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而利用Sope存储到数据空间的相关数据，采用MATLAB
已经远远地超出了“矩阵相关计算”这个狭小的范围。 由于MATLAB在其软件设计之初，其开发者Cleve Moler 教授就秉承开放性的理念，在1993年的Simulink1.0出现
以后，人们发现这是许多科学家和工程技术人员梦寐以 求的仿真形式，从此以后，许多领域的顶尖科研人员以
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MATLAB语言为依托，编写了自己所从事领域的 Simulink工具箱，如控制界最流行的控制系统工具箱 （Control System Toolbox），系统辩识工具箱（System Identification Toolbox），鲁棒控制工具箱（Robust Control Toolbox），神经网络工具箱（Neural Network Toolbox），模型预测控制工具箱（Model Predictive Control Toolbox），还有如航空宇宙模块集（Aerospace Blockset），机械系统仿真模块（SimMechanics），电 力系统仿真模块（SimPowerSystems）甚至如生物系统 仿真模块（SimBiology）等。这其中，也有一些杰出中 国学者的贡献，如东北大学薛定宇教授在Control Kit的 基础上开发的CtrlLAB工具箱是专门用于反馈控制系统
所示。下面简单介绍一下这两选项卡中重要参数的设置。
General选项卡： “Number of axes”用于设定示波器可以显示的信号路数， 即Y轴的数量。例如将其设置成5，则可以同时观察5路 信号。
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“Time range”用于设定示波器时间轴的最大值，一般不
需要对这个项的默认设置（auto）进行改动，这样，X
>> simulink 马上就会弹出Simulink Library Browser窗口如 右所示。 ②在MATLAB的主窗的工 具栏中点击 图标，也 可进入Simulink Library Browser窗口。
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rary Browser窗口内容简介
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⑤ Simulink\Discrete库
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⑥ Simulink\Discrete库
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3、Simulink仿真文件的建立 ①在Simulink Library Browser窗口工具栏上单击 图标
点 击
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②在Simulink Library Browser的file菜单New下选择
双击To Workshop模块图标，可得模块参数设置对话框
如左下示，其设置与Scope中的完全一样。如果是标量
信号或者是一维信号，我们可将数据装在类型选择为
Array或者Structure，而当一个信号除了有大小，还有与
之对应的时间因素，就是一个2－D信号，必须采用
格式适用于只有一个输入变量的情况， Structure with
time 可以矢量的形式表示多个变量，且时间同时得以保
存， Structure也可以矢量的形式表示多个变量，但它
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并不同时保存时间。这样，如果要用Array、Structure形 式的数据绘制输出波形图时，则会缺少相应的时间向量。 为此，可在Simulink仿真文件中加入“Clock”模块，并 将其连接一个示波器，用示波器的save data to workshop 功能将时间作为一个变量同时保存起来，这样，便有了 时间向量。所以，相比之下，Structure with time这种数 据保存形式更为简单方便。
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立的仿真模型可读性很强，这就避免了在MATLAB窗口 中使用MATLAB命令和函数仿真时需要记忆大量M函数
的麻烦，这对于期盼一种简介、直观、高效的仿真软件 的广大科技人员来说无疑是最好的福音。
现在，Simulink已经成为MATLAB软件的一个不可 或缺的组成部分，完全有理由说Simulink的出现和发展 已经决不仅仅是为MATLAB增光添彩，而是很多时候 “反客为主”了！从1993年的MATLAB4.0/Simulink1.0 到2007年的MATLAB7.4/Simulink6.6，MATLAB的功能
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1990年推出的MATLAB3.5i版是第一个可以运行 于Microsoft Windows下的版本，它可以在两个窗口 上分页显示命令行计算结果和输出的结果波形。稍后， Mathworks公司推出的SimuLAB环境首次引入了基于 框图的仿真功能，其模型输入方式改为对基本环节的框 图连接，这种方式简便直观，令人耳目一新，其实，这 就是现在的我们称之为Simulink的最初形式。
致的)。
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②浮动示波器（Floating Scope）（略） ③函数记录仪（XY Graph）
这是MATLAB中一个十分重要的用来绘制输出函数
轨迹的输出显示模块。其图标和端口的基本情况如下 图所示。
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④数字显示（Display）
Display是可以最终以数字量直观地显示结果的输出终
轴就自动以“系统仿真参数设置”中设定起始和终止时
间作为示波器的时间显示范围。
“Tick labels” 用于轴标度的显示，默认设置为“bottom
axis only”；而当选择“non”时，示波器将不显示横、纵
坐标的刻度，只显示波形的形状；当选择“all”时，将
显示所有的轴标度。
“Sampling”为数据取样方式/显示采样方式的选择。当
没有什么两样，但操作却更简单，显示也更智能。双击 示波器模块图标，即可弹出示波器的窗口如下所示：
这其中，比较重要的设置在“示波器参数”按钮下。单
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“示波器参数”，出现“Scope parameters”对话框，有 “General”和“Data history”两个基本选项卡，见下图
这样，所有的数据都将显示，在所需显示的数据相对较
多时，需要计算机有较大的内存容量。
“save data to workshop”被选中时，可以将显示数据放
到工作空间去，以备MATLAB的绘图命令调用。与此相
关的项目有两个，“Variable name” 代表要保存的数据
名称；“Format”为数据的保存格式，共有三种，Array
绘图命令plot(y(:,1)',y(:,2)')得出的输出结果如下页示(其
实，这里的矩阵y是201×2维的，其第一列y(:,1)的含义与
单独的时间向量tout完全一样，而列项量y(:,2)是输出到
示波器Sope显示的纵坐标值。故plot(y(:,1)',y(:,2)')与
plot(tout'，y(:,2)')两个命令得出的Figure图形是完全一
的分析与设计的计算机程序，利用该模块进行系统的分
析与综合，比用MATLAB/Simulink更加方便快捷，已
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经成为国际上许多学校自动控制课程的教学辅助工具， 在MathWorks网站控制类工具箱下载中长期排名第一。