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《matlab在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用和研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2007年2月安陽工學(xué)院學(xué)報Feb.2007第1期(總第25期)JournalofAnyangInstituteofTechnologyNo.1(Gen.No.25)MATLAB在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用和研究1.23王輝衡衛(wèi)華(1.平頂山工學(xué)院電氣與電子工程系,河南平頂山467001;2.天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院,天津300072;3.濮陽市供電公司,河南濮陽457000)摘要:介紹了Matlab/Simulink仿真工具在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用方法,并利用其中的電力系統(tǒng)工具箱(PowerSystem
2、Tool-box)對電力系統(tǒng)進(jìn)行了建模和數(shù)字傳真。關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);數(shù)字仿真;電力系統(tǒng)工具箱;MATLAB語言中圖分類號:TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-2928(2007)01-0061-06現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個超高壓、大容量、跨區(qū)域、自動化程度高的巨大聯(lián)合動力系統(tǒng)。在這種現(xiàn)實情況下,許多大型電力科研實驗條件難以滿足,考慮到系統(tǒng)的安全運行有時也不允許進(jìn)行實驗(如系統(tǒng)短路等實驗)。目前,電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和新裝置(如FACTS等)的研制,幾乎都離不開仿真研究。電力系統(tǒng)仿真軟件有很多,當(dāng)今比
3、較流行的電力系統(tǒng)仿真軟件主要有EMTP(ElectromagneticTransientsProgram)仿真程序,德國西門子公司開發(fā)的NETOMAC軟件,美國電力公司(PTI)開發(fā)的PSS/E(PowerSystemSimulatorforEngineering),Mathworks公司開發(fā)的MATLAB中所包含的電力系統(tǒng)工具箱(PowerSystemToolbox),以及中國電力科學(xué)院開發(fā)的基于DOS系統(tǒng)的電力系統(tǒng)潮流、暫態(tài)穩(wěn)定和短路電流計算的仿真軟件PSASP。MATLAB以其強(qiáng)大的計算功能、友
4、好的動態(tài)仿真環(huán)境和豐富的工具箱越來越成為從事包括電力網(wǎng)絡(luò)、電力電子和控制系統(tǒng)等的學(xué)習(xí)和研究的重要仿真工具。1MATLAB的電力系統(tǒng)工具箱(PowerSystemBlockset簡稱PSB)MATLAB是一個高級的數(shù)學(xué)分析與運算軟件,可以用作動態(tài)系統(tǒng)的建模與仿真。正如其名(矩陣實驗室),它非常適用于矩陣的分析與運算。MATLAB是一個開放的環(huán)境,在這個環(huán)境下,人們開發(fā)了許多具有特殊用途的工具箱軟件,如控制系統(tǒng)、信號處理、最優(yōu)控制、魯棒控制及模糊控制工具箱等。其編程方便,并在圖形顯示、打印操作上亦很方便。
5、在MATLAB6.5提示符下鍵入powerlib命令,如圖1所示。這個命令打開Simulink窗口,并且展示電力系統(tǒng)工具箱中的不同子模塊工具箱。在Powerlib中幾乎提供了組成電力系統(tǒng)的所有元件,如機(jī)電設(shè)備、電力電子元件、測量元件等。信號顯示、模塊連接等模塊一般可以在Simulink工具箱中找到。雙擊圖中任一模塊將彈出一個仿真元件窗口,如雙擊電源模塊(ElectricalSources)將彈出各種電源窗口,其中包括直流電壓源(DCVoltageSource),交流電壓源〔ACCurrentSourc
6、e),交流電流源(ACVoltageSource),三相電源(3-PhaseSource),三相可編程電壓源(3-PhaseProgrammableVoltageSource),受控電壓源(ControlledVoltageSource)及受控電流源(ControlledCurrentSource)等七種電源模型。2仿真元件使用簡介MATLAB對電路進(jìn)行仿真是基于圖形仿真軟件Simulink環(huán)境下,操作只需鼠標(biāo)的拖放和設(shè)定元件的參數(shù),然后連線即可進(jìn)行仿真,使用很簡單。電力系統(tǒng)工具箱中模塊庫及庫中元件很
7、多,現(xiàn)僅對常用的電阻和電*收稿日期:2006-09-13作者簡介:王輝(1969-),男,河南鄧州人,天津大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)在職研究生,平頂山工學(xué)院教師,副教授,主要從事電力電子技術(shù)應(yīng)用、電力傳動及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析研究工作?！?1·圖1MATLAB的電力系統(tǒng)工具箱機(jī)簡介如下。2.1電阻(電容、電感)的仿真電阻元件在Elements庫中,雙擊Elements模塊,彈出標(biāo)題為Library:Powerlib/Elements的元件窗口,庫中沒有單獨的電阻元件,而是電阻、電容及電感的串聯(lián)或并聯(lián)支路
8、(SeriesorParallelRLCBranch)。仿真時用鼠標(biāo)把RLC串聯(lián)支路拖放至標(biāo)題為untitled的工作窗口,窗口中出現(xiàn)一個復(fù)制的RLC串聯(lián)支路,然后雙擊此R串聯(lián)元件,彈出R、L、C的參數(shù)設(shè)定窗口。如僅用電阻元件,則把L和C的參數(shù)設(shè)定欄改為0和inf,R的參數(shù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)填入需要的值即可。R、L、C的單位分別為歐姆、亨利、法拉,圖2分別是一個電阻(20Ω)及一個阻容串聯(lián)元件(20Ω—1μF)圖2電阻及阻容串聯(lián)元件圖3異步電機(jī)模型及測量環(huán)節(jié)2.2
