电力系统的MATLAB+SIMULINK仿真与应用
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。
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。
电力系统仿真软件的运用与比较
电力系统仿真软件的运用与比较电力系统仿真软件在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。
通过对电力系统的仿真模拟，我们可以预测和评估各种电力系统配置的性能表现，优化系统设计，提高系统稳定性与可靠性。
本文将介绍常用的电力系统仿真软件，分析其优缺点，并比较其在不同运用场景下的表现。
PSS/E：PSS/E是一款功能强大的电力系统仿真软件，由美国电力科学研究院开发。
它支持多种仿真模型，如发电机、变压器、负荷等，可以模拟复杂的电力系统稳态和动态行为。
PSS/E的优点是精度高、速度快、稳定性好，缺点是价格昂贵，且对用户的要求较高。
MATLAB/Simulink：MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的著名仿真软件，可以用于各种动态系统的建模与仿真。
它支持自定义模型库，用户可以根据需要创建自己的模型。
MATLAB/Simulink的优点是易学易用、模块丰富、功能强大，缺点是对于某些特定领域的模型库支持不够完善。
ETAP：ETAP是一款广受欢迎的电力系统仿真软件，由美国ETAP公司开发。
它支持电力系统的稳态和暂态仿真，具有强大的分析功能和广泛的设备模型库。
ETAP的优点是界面友好、操作简单、支持广泛，缺点是价格较高，且可能存在一定的学习曲线。
电力系统仿真软件在以下几个方面有广泛运用：动态模拟：通过对电力系统的动态模拟，我们可以研究不同运行条件下的系统性能，如故障恢复、负荷波动等。
稳态分析：稳态分析有助于我们了解电力系统的长期运行状态，优化系统配置，提高电力系统的稳定性。
电机启动：电机启动过程中可能会对电力系统产生较大冲击，通过仿真软件可以预测和评估不同启动方案对系统的影响。
我们将使用不同仿真软件对同一电力系统进行仿真，并对结果进行比较。
在动态模拟方面，PSS/E和MATLAB/Simulink均表现出较高的精度和速度，而ETAP在这方面略逊一筹。
在稳态分析方面，PSS/E和ETAP的结果相近，但MATLAB/Simulink在一些关键参数的模拟上存在一定误差。
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
电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用_第7章汇总
第7章 高压电力系统的电力装置仿真 图7-2 串联补偿装置结构
第7章 高压电力系统的电力装置仿真 打开SimPowerSystems库demo子库中的模型文件power_ 3phseriescomp，可以直接得到图7-1的仿真系统如图7-3所示， 以文件名circuit_seriescomp另存，以便于修改。
第7章 高压电力系统的电力装置仿真 图7-15 等效三相电源参数设置
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
从SimPowerSystems/Measurements子库中复制“阻抗测 量”模块到本模型文件中，将该模块连接到母线B2的a相和 b相线路上，得到a相和b相的阻抗之和。将阻抗测量模块参 数对话框中的“增益参数”(Multiplication factor)改为0.5， 即可得到一相阻抗。
Vprot 2.5 2In XC 2.5 2 2 42.24 298.7 kV
(7-4) 其中，In为线电流有效值，取值为2 kA。
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
为了保护MOV，在MOV上并联了由断路器模块等效的 放电间隙Gap，当MOV上承受的能量超过阈值时，间隙放电。 与放电间隙串联的RL支路是用来限制电容电流上升率的阻 尼电路。“能量和放电间隙触发”(Energy & Gap firing)子系 统完成对放电间隙Gap的控制，仿真系统模型如图7-6。该系 统对MOV中的能量进行积分计算，当能量值大于30 MJ时发 送合闸信号到断路器模块Gap中，断路器合闸，实现间隙放 电。
相角1 为 18.22°，母线 B1 的 a 相电流幅值 2Ia 为 1.56 kA，
电力系统的MATLAB_SIMULINK仿真与应用6
(7) “无功功率”(Reactive power)文本框：设置选中的电 机或负荷的无功功率(单位：var)。
(8) “电压UAN的相角”(Phase of UAN voltage)文本框： 当电机的节点类型为平衡节点时，该文本框被激活。指定选 中电机a相相电压的相角。
如果选择了非同步电机模块，则仅需要输入电机的机械 功率；如果选择了三相动态负荷模块，则需要设置该负荷消 耗的有功和无功功率。
(4) “终端电压UAB”(Terminal voltage UAB)文本框：对 选中电机的输出线电压进行设置(单位：V)。
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
(5) “有功功率”(Active power)文本框：设置选中的电机 或负荷的有功功率(单位：W)。
(1) “初始状态”(Initial state values for simulation)列表框： 显示模型文件中状态变量的名称和初始值。
(2) “设置到指定状态”(Set selected state)文本框：对 “初始状态”列表框中选中的状态变量进行初始值设置。
(3) “设置所有状态量”(Reset all States)：选择从“稳 态”(To Steady State)或者“零初始状态”(To Zero) 开始仿 真。
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
(6) “电源”(Sources)复选框：显示稳态下电源的电压、 电流相量值。默认状态为不选。
(7) “非线性元件”(Nonlinear elements)复选框：显示稳 态下非线性元件的电压、电流相量值。默认状态为不选。
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
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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。
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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
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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
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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
电力系统的MATLAB_SIMULINK仿真与应用6 电力系统稳态与暂态仿真(教学材料)
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。
(1) 显示测量电压、测量电流和所有状态变量的稳态值； (2) 改变仿真初始状态； (3) 进行潮流计算并对包含三相电机的电路进行初始化 设置； (4) 显示阻抗的依频特性图；
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
(5) 显示FFT分析结果； (6) 生成状态—空间模型并打开“线性时不变系 统”(LTI)时域和频域的视窗界面； (7) 生成报表，该报表中包含测量模块、电源、非线性 模块和电路状态变量的稳态值，并以后缀名.rep保存； (8) 设计饱和变压器模块的磁滞特性。 6.1.1 主窗口功能简介 MATLAB提供的Powergui模块在SimPowerSystems库中， 图标如图6-1所示。
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
6.1 Powergui模块 6.2 电力系统稳态仿真 6.3 电力系统电磁暂态仿真 6.4 电力系统机电暂态仿真 习题
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
6.1 Powergui模块
Powergui模块为电力系统稳态与暂态仿真提供了有用的 图形用户分析界面。通过Powergui模块，可以对系统进行可 变步长连续系统仿真、定步长离散系统仿真和相量法仿真， 并实现以下功能：
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
MATLABSimulink电力系统建模与仿真第6章 MATLAB在电力系统稳定性分析中的应用实例
6.1.1 电力系统的暂态稳定性简介
图6-1 简单电力系统及其等值电路 a)正常运行方式及其等值电路 b)故障情况及其等值电路 c)故障切除后及其等值电路
图6-2 简单系统正常运行、故障 及故障切除后的功率特性
图6-3 振荡过程
图6-4 故障切除过晚的情形
图6-7 序网及短路时的等值电路图 a)负序网络 b)零序网络 c)短路时的等值电路
图6-8 系统故障期间的δ-t曲线
图6-9 故障切除后系统的δ-t曲线
A B C AA BB C A B C
<Stator v oltage v q (pu)> <Stator v oltage v d (pu)> <Rotor speed dev iation dw (pu)> <Output activ e power Peo (pu)> <Rotor speed wm (pu)>
Load 5MW
d_theta1_2 d_theta1_2 (deg)
w1 w (pu)
stop
M a ch i n e Signals
STOP
Stop Simulation if loss of synchronism
M a ch i n e Sco p e
图6-18
图6-19 发电机励磁系统模块结构
6.2 简单电力系统的静态稳定性仿真分 析
6.2.1 电力系统静态稳定性简介 6.2.2 简单电力系统的静态稳定性计算
图6-16 静态稳定的概念
图6-17 小干扰后功角的变化 a) 在a点运行 b) 在b点运行
6.2.2 简单电力系统的静态稳定性计算
Matlab电力系统工具箱在电力系统机电暂态仿真中的应用
通过一个实际的应用实例来分析如何使用PSCADEMTDC进行机电暂态与电磁暂 态混合仿真。假设有一个230kV的电力系统，其中包含一个主变电所、一条架空 线路和一组分布式发电系统。该系统的母线受到一个大的扰动，导致系统发生振 荡。为了研究该系统的稳定性，我们可以使用PSCADEMTDC进行混合仿真。
参考内容三
引言
随着电力系统的不断发展，对电力系统仿真的准确性和速度提出了更高的要 求。电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真技术是一种新兴的技术，可以对电力 系统进行更准确、更快速的仿真。本次演示旨在探讨电力系统机电暂态和电磁暂 态混合仿真技术的研究内容及未来研究方向。
机电暂态仿真技术
机电暂态仿真技术是电力系统仿真的重要方法之一，主要研究电力系统的动 态行为。传统电路仿真方法通过建立电路模型来模拟电力系统的运行状态，具有 计算速度快、内存占用小的优点，但难以模拟复杂电力系统的动态行为。时域分 析方法则通过在时域中对系统进行采样和计算，可以更准确地模拟电力系统的动 态行为，但计算速度较慢，需要大量的计算资源。
谢谢观看
在应用方面，Matlab电力系统工具箱具有以下特点：
1、提供了多种电力系统的元件模型，可以满足各种不同电力系统的仿真需 求。
2、支持自定义模块，用户可以根据实际需要编写自己的模块，扩展了仿真 的灵活性。
3、提供了强大的数据分析功能，可以对仿真结果进行详细的分析和处理。
参考内容
电力系统暂态稳定性是电力系统的关键特性之一，对于保证电力系统的正常 运行和稳定供电具有重要意义。随着科学技术的不断发展，计算机仿真技术在电 力系统暂态稳定性分析中得到了广泛应用。其中，MATLAB是一种功能强大的数值 计算和仿真软件，在电力系统暂态稳定性仿真研究中具有重要应用价值。
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
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