电力系统的MATLAB_SIMULINK仿真与应用_1
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。
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。
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。
第6章电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用汇总
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
4) “LTI视窗”(Use LTI Viewer)按键
打开窗口，使用“控制系统工具箱”(Control System Toolbox)的LTI视窗。 5) “阻抗依频特性测量”(Impedance vs. Frequency Measurement)按键 打开窗口，如果模型文件中含阻抗测量模块，该窗口中 将显示阻抗依频特性图。 6) “FFT分析”(FFT Analysis)按键 打开FFT分析窗口。 7) “报表生成”(Generate Report)按键 打开窗口，产生稳态计算的报表。
相关信息。
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
2. 分析工具
1) “稳态电压电流分析”(Steady-State Voltages and Currents)按键打开稳态电压电流分析窗口，显示模型文件的 稳态电压和电流。 2) “初始状态设置”(Initial States Setting)按键 打开初始状态设置窗口，显示初始状态，并允许对模 型的初始电压和电流进行更改。 3) “潮流计算和电机初始化”(Load Flow and Machine Initialization)按键 打开潮流计算和电机初始化窗口。
“频率”(Frequency)文本框中输入指定的频率，
进行相量法分析。若未选中该单选框，“频 率”文本框显示为灰色。
图6-2 Powergui模块主窗口
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
2) “离散系统仿真”(Discretize electrical model)单选框
点击该单选框后，在“采样时间”(Sample time)文本框 中输入指定的采样时间(Ts>0)，按指定的步长对离散化系统 进行分析。若采样时间等于0，表示不对数据进行离散化处 理，采用连续算法分析系统。若未选中该单选框，“采样 时间”文本框显示为灰色。 3) “连续系统仿真”(Continuous)单选框 点击该单选框后，采用连续算法分析系统。 4) “显示分析信息”(Show message during analysis)复选 框 选中该复选框后，命令窗口中将显示系统仿真过程中的
电力系统的MATLAB-SIMULINK仿真与应用
• 图5-4 二极管模块参数对话框
始电流值。通常将初始电流值设为0，表 示仿真开始时二极管为关断状态。设置 初始电流值大于0，表示仿真开始时二极 管为导通状态。如果初始电流值非0，则 必须设置该线性系统中所有状态变量的 初值。对电力电子变换器中的所有状态 变量设置初始值是很麻烦的事情，所以 该选项只适用于简单电路。
的二极管整流电路，观测整流效果。其 中电压源频率为50 Hz，幅值为100 V， 电阻R为1 Ω，二极管模块采用默认参数。 解：(1) 按图5-5搭建仿真电路模型， 选用的各模块的名称及提取路径见表5-1。
• 图5-5 例5.1的仿真电路图
表5-1 例5.1仿真电路模块的名称及提取路径
模 块 名 功率二极管模块 D1、D2、D3、D4 交流电压源 Vs 串联 RLC 支路 R 电压表模块 VR 电流表模块 IR 信号分离模块 Demux 示波器 Scope 提 取 路 径 SimPowerSystems/Power Electronics SimPowerSystems/Electrical Sources SimPowerSystems/Elements SimPowerSystems/Measurements SimPowerSystems/Measurements Simulink/Signal Routing Simulink/Sinks
• 图5-1 电力电子开关模块
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。
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。
MATLAB-8-Simulink在电力系统中的应用
受控电压源
由激励信号源控制的受控电压源. 由激励信号源控制的受控电压源. 参数设置: 参数设置: → Initialize (初始化选项) 初始化选项) → Source type (激励源类型:AC, DC） 激励源类型:AC, DC） → Initial amplitude (初始化振幅, V) 初始化振幅, → Initial phase (初始化相位,度） 初始化相位, → Initial frequency (初始化频率,Hz) 初始化频率,Hz)
法是将万用表(Multimeter)元件加载到相关电路模型中, 法是将万用表(Multimeter)元件加载到相关电路模型中, (Multimeter)元件加载到相关电路模型中 将其参数对话框中显示的可测量有选择地移到被测量 框中. 框中.
电力系统仿真初探
例如: 例如:
对上面电路的暂态过程进行仿真研究. 对上面电路的暂态过程进行仿真研究. 开关在 0.003s闭合 测量电源电压波形, 闭合. 0.003s闭合. 测量电源电压波形,电阻支路的电 压、电流波形和电容电压波形. 电流波形和电容电压波形.
(1) 线性变压器元件 (2) 饱和变压器元件 三相变压器（双绕组） (3) 三相变压器（双绕组）元件 三相变压器（三绕组） (4) 三相变压器（三绕组）元件 (5) 移相变压器元件 12端子的三相变压器元件 (6) 12端子的三相变压器元件
电力系统仿真初探——线路元件 线路元件 电力系统仿真初探
串联RLC支路元件 串联RLC支路元件 RLC
电力系统仿真初探——线路元件 线路元件 电力系统仿真初探
MATLAB 统仿真初探 电力系统时域分析 电力系统频域分析
电力系统仿真初探
重点: 重点:元件库及应用 电力系统仿真工具箱—电力系统元件库 电力系统仿真工具箱 电力系统元件库
《MATLAB Simulink 电力系统建模与仿真(第2版)》第1章 MATLAB基本知识
键盘按键 Home End esc del
backspace Alt+ backspace
说明 Ctrl+a，光标置于当前行开头 Ctrl+e，光标置于当前行末尾
Ctrl+u，清除当前输入行 Ctrl+d，删除光标处的字符 Ctrl+h，删除光标前的字符
恢复上一次的删除
第1章 MATLAB基本知识
第1章 MATLAB基本知识
1.2 MATLAB工作环境 1. 菜单和工具栏
【File】菜单 New：用于建立新的.m文件、图形、模型和图形用户界面。 Open：用于打开的.m文件、.fig文件、.mat文件、.mdl文 件、.cdr文件等。 Close Command Window：关闭命令窗口。 Import Data：用于向工作空间导入数据。 Save Workplace As：将工作空间的变量存储在某一文件中。 Set path：打开搜索路径设置对话框。 Preferences：打开环境设置对话框。
第1章 MATLAB基本知识
当前MATLAB对PC机系统的要求为：
支持SSE2指令集的Intel或者AMD处理器； 仅安装MATLAB需要1GB的硬盘空间，典型安装需要 3~4GB； 最小1GB的内存空间，推荐2GB；
2. 安装过程
安装前的设置（包括填写安装密钥、选择安装类 型及确定安装目录等） 安装MATLAB和相应模块 激活MATLAB三个阶段
第1章 MATLAB基本知识
1.4.2 常用运算和基本数学函数
MATLAB中常用的运算符号
算术运算符 + * ^ \
．/ 或 ．\
说明 加 乘
乘方 反斜杠或左除
数组除
算术运算符 -
第五章-Simulink与电力系统仿真精选全文
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
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
2024/9/28
4
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。
2024/9/28
5
5.2 Simulink的进入及内 容 1、Simulink的常见进入 方法 ①在MATLAB的命令窗口 下输入如下的命令：
将2024/9/28
20
按采样间隔提取数据进行显示。
“floating scope”如被选中，则该示波器成为浮动示波器，
即没有输入接口，但可以接受其他模块发来的数据。
Data history选项卡：
“limit data points to last”为最后可以保存的用于显示的
数据的最多点数，默认值为5000点。也可以不选这一项，
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
2024/9/28
3
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
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仿真及应用_0095-0141
库中还提供了其它一些变压器模块，如图4-40所示。这些模 块包括“单相线性变压器”(Linear Transformer)、“单相饱 和变压器”(Saturable Transformer)、“三相6端口变压 器”(Three-Phase Transformer 12 Terminals)、“移相变压 器”(Zigzag Phase-Shifting Transformer)。其基本参数均与三 相双绕组变压器相似，读者可以根据自己的需要进行选择。
长度不超过300 km的线路可用一个PI型电路来代替，对 于更长的线路，可用串级联接的多个PI型电路来模拟。PI型 电路限制了线路中电压、电流的频率变化范围，对于研究基 频下的电力系统以及电力系统与控制系统之间的相互关系， PI型电路可达到足够的精度，但是对于研究开关开合时的瞬 变过程等含高频暂态分量的问题时，就不能不考虑分布参数 的特性了，这时应该使用分布参数线路模块。
(4) “三次线圈自阻抗”(Winding 3 self impedance)文本 框：电阻(单位：Ω)和自感(单位：H)。
(5) “耦合阻抗”(Mutual impedance)文本框：耦合电阻 (单位：Ω)和互感(单位：H)。
第4章 电力系统主要元件等效模型
(6) “测量参数”(Measurements)下拉框：对以下变量进 行测量。
第4章 电力系统主要元件等效模型
图4-40 其它变压器模块图标
(a) 单相线性变压器；(b) 单相饱和变压器； (c) 三相6端口变压器；(d) 移相变压器
第4章 电力系统主要元件等效模型
4.3 输电线路模型
输电线路的参数指线路的电阻、电抗、电纳和电导。严 格来说，这些参数是均匀分布的，即使是极短的一段线路， 都有相应大小的电阻、电抗、电纳和电导，因此精确的建模 非常复杂。在输电线路不长且仅需分析线路端口状况，即两 端电压、电流、功率时，通常可不考虑线路的这种分布参数 特性，只是在个别情况下才需要用双曲函数研究具有均匀分 布参数的线路。
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
基于Matlab的小型电力系统的建模与仿真实验1精选全文
可编辑修改精选全文完整版基于Matlab的小型电力系统的建模与仿真一、实验目的电力系统的动态仿真研究将不能在实验室中进行的电力系统运行模拟得以实现。
在判定一个电力系统设计的可行性时，都可以首先在计算机机上进行动态仿真研究，它的突出优点是可行、简便、经济的。
本实验目的是通过MATLAB的simulink环境对一个典型的工厂供电系统进行仿真，以熟悉供电系统在发生各种短路故障时的分析方法并与课堂知识进行对比学习。
二、预习与思考1、建立仿真模型，对不同短路形式进行仿真，截取仿真结果图，补充报告中每个仿真图形的名称。
2 数值仿真实验结果与课堂推导结果有什么区别与联系？3 典型的短路形式包括几种？4 根据仿真结果，说明短路时零序电流存在的必要条件？三、MATLAB PSB简介Matlab PSB(Sim Power Systems)以simulink为运行环境，涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电气学科中常用的基本元件和系统仿真模型，它主要由6个子模块库组成。
(1)电源模块库:包括直流电压源、交流电压源、交流电流源、可控电压源、可控电流源、三相电源、三相可编程电压源;(2)基本元件模块库:串联(并联)RLC/负载/支路、变压器(单相、三相等)、断路器和三相故障部分;(3)电力电子模块库:二极管、晶闸管、GTO、IGBT、MOSFET、理想开关以及各种电力电子控制模块;(4)电机模块库:励磁装置、异步电动机、同步电动机、直流电动机以及配套的电机测量部件;(5)测量仪器库:电流测量和电压测量等;通过以上模块可以完成.各种基本的电力电子电路、电力系统电路和电气传动电路，还可以通过其他模块的配合完成更高层次的建模，如风力发电系统、机器人控制系统等等。
四、仿真模型的设计和实现在三相电力系统中，大多数故障都是由于短路故障引起的，在发生短路故障的情况下，电力系统从一种状态剧烈变化到另一种状态，并伴随着复杂的暂态现象。
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。
精品文档-电力系统的MATLAB SIMULINK仿真与应用(王晶)-第7章
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
7.1 输电线路串联电容补偿装置仿真 7.2 基于晶闸管的静止无功补偿装置仿真 7.3 基于GTO的静止同步补偿装置仿真 7.4 基于晶闸管的HVDC系统仿真 7.5 基于VSC的HVDC系统仿真
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
7.1.4 频率分析 当输电线路采用串联电容补偿时，会引入一个次同步频率
的电气谐振，在一定的条件下，它将与机组扭振相互作用而导 致电气振荡与机械振荡相互促进增强。这种现象称为次同步谐 振现象。当汽轮发电机组轴系扭振模态在系统阻抗的零点附近 时，就会出现这种频率低于系统基频的谐振。由系统阻抗的极 点产生的高次同步谐振电压使得变压器饱和。因此，本节的频 率分析将围绕系统阻抗的依频特性展开。
图7-3 仿真系统模型
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
图7-3中，发电机选用简化的同步电机模块，两个变压器 是通用的双绕组和三绕组变压器模块，其中和母线B2相连的三 相三绕组变压器为饱和变压器。母线B1、B2和B3为三相电压 电流测量模块，通过设置黑色背景可以使这些模块具有母线的 形式。三相电压电流测量模块输出的三相相电压和线电流用标 幺值表示。故障发生在线路1的串联电容补偿装置左侧，在第1 个周期末发生a相接地故障，线路1两侧的断路器CB1、CB2在 第5个周期后三相断开以切除故障线路，第6个周期后a相接地 故障消失。
为了提高线路输送能力，对两段300 km的线路L1和L2进 行串联补偿，补偿度为40%，两段线路上均装设330 Mvar的并 联电抗器，用于限制高压线路的工频过电压和操作过电压。补 偿设备接到母线B2的线路侧，B2通过一个300 MVA、 735kV/230kV/25 kV的变压器向230 kV侧的250 MW负荷供电， 变压器接线方式为Y0-Y0-D。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章 概
述
电力系统分析软件除了以上几种，还有美国加州大学伯 克利分校研制的PSPICE ( Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)、美国PTI公司开发的PSS/E、美国EPRI公 司开发的ETMSP、ABB公司开发的SYMPOW 程序和美国
化的功能。通过不断的改进，MATLAB逐步发展成为一个
集数值处理、图形处理、图像处理、符号计算、文字处理、 数学建模、实时控制、动态仿真、信号处理为一体的数学应
用软件。
1990年推出的MATLAB 3.5版是第一个可以兼容在DOS 和Windows下运行的版本，它可以在两个窗口上分别显示命 令行计算结果和图形结果。
3.0版达到了很高的档次。MATLAB 5.x较MATLAB 4.x无论 是界面还是内容都有长足的进展，其帮助信息采用超文本格
式和PDF格式，在Netscape 3.0和IE 4.0及以上版本、Acrobat
Reader中均可以方便地浏览。
第1章 概
述
2000年10月底推出了全新的 MATLAB 6.0正式版 (Release 12)，在操作界面上有了很大改观，同时还给出了程 序发布窗口、实时信息窗口和变量管理窗口等，为用户的使 用提供了很大的方便；在计算内核上抛弃了其一直使用的
表达的系统，它是20世纪70年代开发的连续系统仿真程序包
(CCS)的继续。该软件发布后很快就在控制领域得到了广泛 的使用。但是，因为其名字与著名的软件SIMULA类似，所 以1992年改名为SIMULINK (Simulation Link)，意思是仿真 链接。
第1章 概
述
该软件有两个特别明显的功能：仿真与链接。也就是说， 可以直接利用鼠标在模型窗口中画出所需要的控制系统模型， 然后再利用该软件提供的功能来对控制系统直接进行模拟。 很明显，这种做法使得一个原本很复杂的系统变得相当容易
述
近年来，MATLAB由于其完整的专业体系和先进的设 计开发思路，在多个领域都有广泛的应用。 在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的 科学计算标准软件。在许多国际一流学术刊物上(尤其是信
息科学刊物)，都可以看到MATLAB的应用。
在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、 数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统
第1章 概
述
1997年推出的MATLAB 5.0版本支持更多的数据结构， 如单元数据、数据结构体、多维数组、对象与类等，使其成 为一种更方便、更完美的编程语言。1999年初推出的 MATLAB 5.3版在很多方面又进一步改进了MATLAB语言的
功能，随之推出的全新版本的最优化工具箱和SIMULINK
程序的“通俗易用”的接口，并且命名为MATLAB，其基
本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵。在MATLAB下， 矩阵的运算变得非常容易。因此，一两年后，MATLAB在
应用数学团体中流行起来。
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
(3) 德国西门子公司研制的电力系统仿真软件
NETOMAC (Network Torsion Machine Control)； (4) 中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序
PSASP(Power System Analysis Software Package)；
(5) MathWorks公司开发的科学与工程计算软件 MATLAB(Matrix Laboratory，矩阵实验室)。
仿真等课程的教科书都把MATLAB作为授课内容。这几乎
成了20世纪90年代教科书与旧版教科书的标志性区别。在这 些学校里，MATLAB是攻读学位的本科生、硕士生、博士 生必须掌握的基本工具。
第1章 概
述
在设计研究单位和工业部门， MATLAB被认为是进行 高效研究和开发的首选软件工具。如美国National Instruments公司的信号测量、分析软件LabVIEW，Cadence 公司的信号和通信分析设计软件SPW等，它们直接建筑在
LINPACK和EISPACK，而采用了更具优势的LAPACK软件
包和FFTW系统，速度变得更快，数值性能也更好；在用户 图形界面设计上也更趋合理；与C语言接口及转换的兼容性
也更强。现在的MATLAB支持各种操作系统，它可以运行
在十几个操作平台上，其中比较常见的有基于Windows 9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、UNIX、Linux等平台的系 统。
包括产品的新特征、bug的修订和新产品模块的发布。例如，
符号R2006b中，2006表示发布年度，b表示是每年的第2个 版本(9月版)，每年的第1个版本(3月版)用a表示。
第1章 概
述
现在因特网上有大量的MATLAB资源，比如Mathworks 公司的主页http://www. MATLAB大观园 、MATLAB国内代理公司恒润科技 等，读者可以从这些网站上获取更多版本更
MathWorks公司此举加快结束了国际上数值计算、符号计算 孰优孰劣的长期争论，促成了两种计算的互补发展新时代。
同时，MathWorks公司瞄准应用范围最广的Word，运用DDE
和OLE构造了Notebook，实现了MATLAB与Word的无缝连 接，从而为专业科技工作者创造了融科学计算、图形可视、 文字处理于一体的高水准 环境。
MATLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑。又如HP公司
的VXI硬件，TM公司的DSP，Gage公司的各种硬卡、仪器 等都接受MATLAB的支持。MATLAB在全球现在有超过50
万的企业用户和上千万的个人用户，广泛地分布在航空航天、
金融财务、机械化工、电信、教育等各个行业。
第1章 概
述
1998年MathWorks公司推出了MATLAB 5.2版本，针对 电力系统设计了电力系统模块集(Power System Block，PSB)。 该模块集包含大量电力系统的常用元器件，如变压器、线路、 电机和电力电子等，功能也比较全面，逐渐被电力系统的研
第1章 概
述
第1章 概
述
1.1 电力系统常用仿真软件简介 1.2 MATLAB/SIMULINK概述
1.3 简单电路演示
习题
第1章 概
述
1.1 电力系统常用仿真软件简介
电力系统是一个大规模、时变的复杂系统，在国民经济 中有非常重要的作用。电力系统数字仿真已成为电力系统研 究、规划、运行、设计等各个方面不可或缺的工具，特别是
新信息。
第1章 概 2. SIMULINK发展简史
述
SIMULINK是MathWorks公司开发的又一个产生重大影 响的软件产品。为了准确地分析控制系统的复杂模型，1990 年MathWorks公司为MATLAB提供了崭新的控制系统模型图
形输入与仿真工具，并命名为SIMULAB，它以工具库的形
式挂接在MATLAB 3.5版上。SIMULAB包括仿真平台和系 统仿真模型库两部分，主要用于仿真以数学函数和传递函数
第1章 概
述
1992年，MATLAB的第一个完全意义上的Windows版本 MATLAB 4.0问世，从此告别DOS版。MATLAB 4.x有了很 大的改进，首先是推出了SIMULINK；此外，1993年， MathWorks公司从加拿大滑铁卢大学购得Maple的使用权，
以Maple为“引擎”开发了Symbolic Math Toolbox 1.0。
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
3. SimPowerSystems库发展简史 SimPowerSystems库是SIMULINK下面的一个专用模块 库，是在SIMULINK环境下进行电力、电子系统建模和仿真 的先进工具。它建立在加拿大的Hydro-Quebec电力系统测试
EDSA公司开发的电力系统分析软件EDSA等。
以上各个电力系统仿真软件的结构和功能不同，它们各 自的应用领域也有所侧重。EMTP主要用来进行电磁暂态过
程数字仿真，PSCAD/EMTDC、NETOMAC主要用来进行电
磁暂态和控制环节的仿真，BPA、PSASP主要用来进行潮流 和机电暂态数字仿真。
第1章 概
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；
输入。SIMULINK的出现，使得MATLAB在控制系统仿真以
及电脑辅助设计(CAD)中的应用开创了崭新的一页。
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
第1章Байду номын сангаас概
述
现在的MATLAB再也不是一个简单的矩阵实验室了，它已 经演变成为一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程 语言，其功能也越来越强大，并不断地根据科研需求提出了 新的解决方法。