matlab模拟电力系统的元件.doc
5.2电力系统元件库5.2.启动电力系统元件库启动电力系统元件库的方法有几种，以下是两种最简单的方法。使用指令窗口(CommandWindows)启动:在指令窗口中键入powerlib单击回车，然后Matlab电力系统元件对话框在软件中弹出。5.2.电力系统元件库的介绍在电力系统元件库的对话框中包含了8类库元件，它们是电源元件(ElectricalSources)、基本元器件(Elements)、电力电子元件(PowerElectronics)、电机元件(Machines)、电路测量仪(Measurements)、应用元件库(ApplicationLibraries)、附加元件库(ExtrasLibrary)、用户用户界面(Powergui)。5.为了消除一些干扰，在模拟中获得理想的数据和波形，本文选择了最具代表性的典型电力系统——单机无限系统。5.为了消除一些干扰，在模拟中获得理想的数据和波形，本文选择了最具代表性的典型电力系统——单机无限大系统。该系统认为功率无限，频率恒定，电压恒定，即对现实进行近似处理，以简化模型，更有利于得出结论，简化计算过程。电力系统的设计算例图如下图5所示.1所示。GSGL1L2L3无限大系统图5.电力系统算例图51.4选用模块5.4.1在电机元件库中，同步电机模块有五个模型，即两个简化模型、一个实名系统下的原理模型、一个标准值下的原理模型和一个标准值下的标准模型。我选择了同步电机单元在标准值下的简化(SimplifiedSynchronousMachinepuUnits)。可调参数为连接形式(Connectiontype)，额定功率、额定电压、额定频率(Nom.power,L-Lvolt,andfreq)，惯性分量、阻尼因素、极对数(Inertia,dampingfactorandpairsofpoles)，内部阻抗(Internalimpedance)，初始状态(Init.cond.)。同步电机的输出端包括三相输出端(A、B、C)和测量端子(m).同步电机的电压、电流、功率、转子等22个值可通过测量端子观察到。5.4.2RLC负载模块的电阻、电感和电容元件(Elements)子库中，在Matlab在软件中，没有独立的电阻、电感和电容元件，它们以复合元件的形式出现，分别是串联的RLC负载、并联RLC负载、串联RLC支路、并联RLC支路4中形式。我选用串联RLC负载模块(Three-PhaseSeriesRLCLoad)，由电阻、电感、电容串联组成的功能模块，其可调参数为结构设置(Configuration)、额定相间电压(Nominalphase-to-phasevoltage)、额定频率(Nominalfrequency)、有功功率(Activepower)、感性无功功率(Inductivereactivepower)、容性无功功率(Capactivereactivepower)、设置电路测量仪器(Measurements)。如果设计需要纯电阻，则需要将感性无功功率和容性无功率参数设置为0；同样，如果需要感性阻抗元件，则需要将容性无功率参数设置为0，以此类推。5.4.变压器模块变压器模块是一种改变交流电压、电流和阻抗的装置。当初级绕组中有交流电流时，铁芯（或磁心）产生交流磁通，使二次线圈中的电压（或电流）感应。5.4.变压器模块变压器模块是一种改变交流电压、电流和阻抗的装置。当初级绕组通过交流电流时，铁芯（或磁心）产生交流磁通，使二次线圈感应电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁心）和绕组组成，有两个或两个以上的绕组，其中连接电源的绕组称为初级绕组，其余的称为二次绕组。根据电源相数，变压器有几种形式：单相、三相和多相。我选择双绕组三相变压器(Three-PhaseTranser(TwoWindings))，两个绕组可以形成多种形式，如星形Y、带中性线的星形Yn、星形接地Yg、三角形1D(超前星形30°)，它们都可以通过功能模块实现。双绕组三相变压器可调节的主要参数有：变压器两个绕组各自的连接形式(Winding1/2connection)，额定功率、频率(Nominalpowerandfrequency)，绕组电压、两个绕组电阻和漏抗(Winding1/2parameters)，以及激磁电阻(Magnetizationresistance)和激磁电感(Magnetizationreactance)。在功能模块的属性参数对话框中，是否考虑铁芯饱和？(Saturablecore)。在功能模块的属性参数对话框中，是否考虑铁芯饱和？(Saturablecore)。当选定了“Saturablecore该属性参数对话框中会自动增加一栏饱和特性参数设置栏Saturationcharacteristic用于设置变压器模块的饱和特性。同时也会出现两个复选框两个复选框Simulatehysteresis”和“Specifyinitialfluxes前者用于决定是否进行磁滞饱和模拟，后者用于设置初始磁通。5.4.三相故障模块4三相故障模块-phaseFault)它提供了可编程的相间(phase-to-phase)和(phase-to-ground)故障断路器。三相故障模块使用三个独立的断路器来模拟各种对地或相间故障模型。三相故障模块中断路器的开关时间可由一个断路器开关Simulink控制外部信号(外部控制模式)或内部控制定时器(内部控制模式)。如果不设计接地故障，接地电阻(Groundresistance)Rg自动设置为10。例子如下：当设置一个例子时A、B短路故障模型时，只需设置A相故障和B相故障属性参数；设置A相接地故障模型时，只需设置A相故障和接地故障属性参数，并指定小接地电阻值。需要注意的是：①如果三相故障模块被设置为外部控制(Externalcontrol)在模式中，在模块参数设置图现在模块参数设置图中(Initialstatusoffault)。连接到此输入端的控制信号必须是0或1等脉冲信号(其中0表示断路器，1表示闭合断路器)。②当三相故障模块设置为内部控制模式时，即故障过渡时间不选择外部控制选项(Transitiontimes)过渡状态和故障(Transitionstatus)，设置在模块的属性参数对话框中，还有缓冲电阻(Snubbersresistance)和缓冲电容(SnubbersCapacitance)。5.4.三相电源5三相电压源模块-PhaseSource)是电路设计中常见的电路元件。5.4.三相电源5三相电压源模块-PhaseSource)它是电路设计中常见的电路元件。三相电源是电路中最重要的部件，其运行特性对电力系统的运行状态有决定性的影响。三相电源元件提供串联RL三相电源支路。其可调参数具有相电压(Phase-to-phasermsvoltage)，A相相角(PhaseangleofphaseA)，频率(Frequency)，内部连接方式(Internalconnection)，电压基准下的三相短路功率(3-phaseshort-circuitlevelatbasevoltage)，电压基准值(Basevoltage)，功率因数(X/Rratio)。