MATLAB与电力系统仿真电子教案
合集下载
- 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)。
6
步骤2：双击交流电压源元件，对交流电压源元件的参数进行如下设置：
峰值振幅（Peak Amplitude）：75
初始相位（Phase）：60
频率（Frequency）：50
采样时间（Sample time）：0
测量选项（Measurements）：选择不测量电气量
u275sin10 (t0)
3
MATLAB应用技术
MATLAB与电力系统仿真
MATLAB应用技术
MATLAB应用技术
2．电力系统元件库简介 在电力系统元件库对话框中包含了10类库元件，分别是
电源元件（Electrical Sources）、线路元件（Elements）、 电力电子元件（Power Electronics）、电机元件 （Machines）、连接器元件（Connectors）、电路测量仪器 （Measurements）、附加元件（Extras）、演示教程 （Demos）、电力图形用户接口（Powergui）、电力系统元 件库模型（Powelib_models）。 1）电源元件 电源元件库包括7类元件，分别为：直流电压源元件（DC Voltage Source），交流电压源元件（AC Voltage Source），交流电流源元件（AC Current Source），受控 电压源元件（Controlled Voltage Source），受控电流源 元件（Controlled Current Source），三相电源元件（3Phase Source），三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source）。
MATLAB应用技术
（3）断路器元件（Circuit Br通或切断有载电路和故障电路。断路器元件就是用来实现 各种电路中的高压断路器。在断路器元件中包括3种元件 （4）变压器元件（Transformers） 在电力系统中，电力变压器是最重要的电气设备，其作用是 进行能量的传输并改变电压的等级。变压器的种类有很多种， 变压器元件就是用来设计实现各种类型的变压器。在变压器 元件种包括6种元件 3）其他元件 在电力系统元件库中还有其他元件：电力电子元件（Power Electronics）、电机元件（Machines）、连接器元件 （Connectors）、电路测量仪器（Measurements）、附加 元件（Extras），这些元件都具有特定的功能
MATLAB应用技术
2）线路元件 线路元件库包括各种线性网络电路元件和非线性网络电路元
件，线路元件共有4类，分别是：支路元件（Elements）、 输配电线路元件（Lines）、断路器元件（Circuit Breakers）、 变压器元件（Transformers）。 （1）支路元件（Elements） 支路元件用来实现各种串并联支路或者负载元件，它包括12 种元件 （2）输配电线路元件（Lines） 在电力系统设计和分析中，输配电线路一般用各种类型的等 值电路来进行简化以便于简化分析。输配电线路元件的作用 就是构成各种线路的等值电路，在输配电线路元件中包括3 种元件
MATLAB应用技术
3．示例 下面以几个简单的例子来介绍如何使
用这些电气元件。 例1：交流电压源的叠加 设计的交流电路如图5-20所示，在此
电路图中，交流电压源的幅值、频率、 相位均不相同，可以通过仿真结果直 接对各自电压源的输出和他们的叠加 结果进行分析，这种分析方法简单、 直接。 图5-20 交流电压源的叠加电路图 电路图设计步骤 （1）从电源元件库选择交流电压源 元件，复制后粘贴在电路图中。 步骤1：将电压源元件改名为U1 步骤2：双击交流电压源元件，对交 流电压源元件的参数进行如下设置：
MATLAB应用技术
（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 行实时变性编程的三相电压源；此外，还可以提供两个谐波 分量，作用于基频信号。
图5-20 交流电压源的叠加电路图
MATLAB应用技术
峰值振幅（Peak Amplitude）：100
初始相位（Phase）：30
频率（Frequency）：60
采样时间（Sample time）：0
测量选项（Measurements）：选择不测量电气量
步骤1：复制交流电压源元件并改名为U2
u110s0in 12 (t0)
MATLAB应用技术
（1）直流电压源元件（DC Voltage Source） 直流电压源元件在电力系统中可以用来实现一个直流的电压
源，如操作电源等。MATLAB软件提供的直流电源为理想的 直流电压源。 （2）交流电压源元件（AC Voltage Source） 交流电压源可以用来实现理想的单相正弦交流电压。 （3）交流电流源元件（AC Current Source） MATLAB软件提供的交流电流源为一理想电流源 （4）受控电压源元件（Controlled Voltage Source） MATLAB软件提供的受控电压源是由激励信号源控制的，激 励源可以是交流激励源也可以是直流激励源。 （5）受控电流源元件（Controlled Current Source）
（2）从线路元件库中选择串联RLC支路 对串联RLC支路元件的参数进行如下设置：
电阻（Resistance R） 200 电感（Inductance L） 100e-3 电容（Capacitance C）150e-6 测量选项（Measurements）：选择不测量电气量 （3）从电路测量仪器中选择电压计元件，复制后粘贴于电路图中。 （4）在仿真元件库（Simulink Liberary）中选择示波器，复制示波器并改 变其名称为1。 （5）从连接元件库（Connectors）中选择接地及相应的元件进行合理的放 置。 对该电路图进行接线，就可以完成电路图的绘制。在接线时，如果提示 颜色为红色，则表示在接线时出现了错误。
步骤2：双击交流电压源元件，对交流电压源元件的参数进行如下设置：
峰值振幅（Peak Amplitude）：75
初始相位（Phase）：60
频率（Frequency）：50
采样时间（Sample time）：0
测量选项（Measurements）：选择不测量电气量
u275sin10 (t0)
3
MATLAB应用技术
MATLAB与电力系统仿真
MATLAB应用技术
MATLAB应用技术
2．电力系统元件库简介 在电力系统元件库对话框中包含了10类库元件，分别是
电源元件（Electrical Sources）、线路元件（Elements）、 电力电子元件（Power Electronics）、电机元件 （Machines）、连接器元件（Connectors）、电路测量仪器 （Measurements）、附加元件（Extras）、演示教程 （Demos）、电力图形用户接口（Powergui）、电力系统元 件库模型（Powelib_models）。 1）电源元件 电源元件库包括7类元件，分别为：直流电压源元件（DC Voltage Source），交流电压源元件（AC Voltage Source），交流电流源元件（AC Current Source），受控 电压源元件（Controlled Voltage Source），受控电流源 元件（Controlled Current Source），三相电源元件（3Phase Source），三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source）。
MATLAB应用技术
（3）断路器元件（Circuit Br通或切断有载电路和故障电路。断路器元件就是用来实现 各种电路中的高压断路器。在断路器元件中包括3种元件 （4）变压器元件（Transformers） 在电力系统中，电力变压器是最重要的电气设备，其作用是 进行能量的传输并改变电压的等级。变压器的种类有很多种， 变压器元件就是用来设计实现各种类型的变压器。在变压器 元件种包括6种元件 3）其他元件 在电力系统元件库中还有其他元件：电力电子元件（Power Electronics）、电机元件（Machines）、连接器元件 （Connectors）、电路测量仪器（Measurements）、附加 元件（Extras），这些元件都具有特定的功能
MATLAB应用技术
2）线路元件 线路元件库包括各种线性网络电路元件和非线性网络电路元
件，线路元件共有4类，分别是：支路元件（Elements）、 输配电线路元件（Lines）、断路器元件（Circuit Breakers）、 变压器元件（Transformers）。 （1）支路元件（Elements） 支路元件用来实现各种串并联支路或者负载元件，它包括12 种元件 （2）输配电线路元件（Lines） 在电力系统设计和分析中，输配电线路一般用各种类型的等 值电路来进行简化以便于简化分析。输配电线路元件的作用 就是构成各种线路的等值电路，在输配电线路元件中包括3 种元件
MATLAB应用技术
3．示例 下面以几个简单的例子来介绍如何使
用这些电气元件。 例1：交流电压源的叠加 设计的交流电路如图5-20所示，在此
电路图中，交流电压源的幅值、频率、 相位均不相同，可以通过仿真结果直 接对各自电压源的输出和他们的叠加 结果进行分析，这种分析方法简单、 直接。 图5-20 交流电压源的叠加电路图 电路图设计步骤 （1）从电源元件库选择交流电压源 元件，复制后粘贴在电路图中。 步骤1：将电压源元件改名为U1 步骤2：双击交流电压源元件，对交 流电压源元件的参数进行如下设置：
MATLAB应用技术
（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 行实时变性编程的三相电压源；此外，还可以提供两个谐波 分量，作用于基频信号。
图5-20 交流电压源的叠加电路图
MATLAB应用技术
峰值振幅（Peak Amplitude）：100
初始相位（Phase）：30
频率（Frequency）：60
采样时间（Sample time）：0
测量选项（Measurements）：选择不测量电气量
步骤1：复制交流电压源元件并改名为U2
u110s0in 12 (t0)
MATLAB应用技术
（1）直流电压源元件（DC Voltage Source） 直流电压源元件在电力系统中可以用来实现一个直流的电压
源，如操作电源等。MATLAB软件提供的直流电源为理想的 直流电压源。 （2）交流电压源元件（AC Voltage Source） 交流电压源可以用来实现理想的单相正弦交流电压。 （3）交流电流源元件（AC Current Source） MATLAB软件提供的交流电流源为一理想电流源 （4）受控电压源元件（Controlled Voltage Source） MATLAB软件提供的受控电压源是由激励信号源控制的，激 励源可以是交流激励源也可以是直流激励源。 （5）受控电流源元件（Controlled Current Source）
（2）从线路元件库中选择串联RLC支路 对串联RLC支路元件的参数进行如下设置：
电阻（Resistance R） 200 电感（Inductance L） 100e-3 电容（Capacitance C）150e-6 测量选项（Measurements）：选择不测量电气量 （3）从电路测量仪器中选择电压计元件，复制后粘贴于电路图中。 （4）在仿真元件库（Simulink Liberary）中选择示波器，复制示波器并改 变其名称为1。 （5）从连接元件库（Connectors）中选择接地及相应的元件进行合理的放 置。 对该电路图进行接线，就可以完成电路图的绘制。在接线时，如果提示 颜色为红色，则表示在接线时出现了错误。