电力仿真软件：MATLAB_Simulink二次开发_（19）.电力系统高级仿真技术.docx

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电力系统高级仿真技术

1.电力系统建模基础

1.1电力系统元件建模

电力系统元件建模是电力系统高级仿真的基础。在MATLAB_Simulink中，可以通过SimPowerSystems库中的各种模块来实现不同电力元件的建模。常见的电力系统元件包括电源、负载、变压器、线路、开关等。本节将详细介绍这些元件的建模方法和原理。

1.1.1电源建模

电源建模包括交流电源和直流电源。在SimPowerSystems库中，可以使用“ACVoltageSource”和“DCVoltageSource”模块来实现电源建模。

交流电源建模

原理：

交流电源（ACVoltageSource）模块用于生成单相或多相交流电压。其输出电压波形可以是正弦波或用户自定义波形。交流电源的参数包括幅值、频率、相位等。

例子：

假设需要建模一个单相50Hz的正弦波电源，幅值为220V，相位为0度。

%创建一个新的Simulink模型

new_system(PowerSystemExample);

open_system(PowerSystemExample);

%添加ACVoltageSource模块

add_block(simscada/PowerSystems/ACVoltageSource,PowerSystemExample/ACVoltageSource);

%设置交流电源参数

set_param(PowerSystemExample/ACVoltageSource,Amplitude,220);

set_param(PowerSystemExample/ACVoltageSource,Frequency,50);

set_param(PowerSystemExample/ACVoltageSource,Phase,0);

%添加示波器模块以观察输出

add_block(simulink/Sinks/Scope,PowerSystemExample/Scope);

%连接模块

connect(PowerSystemExample/ACVoltageSource/1,PowerSystemExample/Scope/1);

%运行仿真

sim(PowerSystemExample);

1.1.2直流电源建模

原理：

直流电源（DCVoltageSource）模块用于生成恒定的直流电压。其参数主要包括电压值和内部电阻。

例子：

假设需要建模一个12V的直流电源，内部电阻为0.1Ω。

%创建一个新的Simulink模型

new_system(PowerSystemExample);

open_system(PowerSystemExample);

%添加DCVoltageSource模块

add_block(simscada/PowerSystems/DCVoltageSource,PowerSystemExample/DCVoltageSource);

%设置直流电源参数

set_param(PowerSystemExample/DCVoltageSource,Voltage,12);

set_param(PowerSystemExample/DCVoltageSource,Internalresistance,0.1);

%添加示波器模块以观察输出

add_block(simulink/Sinks/Scope,PowerSystemExample/Scope);

%连接模块

connect(PowerSystemExample/DCVoltageSource/1,PowerSystemExample/Scope/1);

%运行仿真

sim(PowerSystemExample);

1.2负载建模

负载建模包括电阻负载、电感负载和电容负载。在SimPowerSystems库中，可以使用“ResistiveLoad”、“InductiveLoad”和“CapacitiveLoad”模块来实现负载建模。

1.2.1电阻负载建模

原理：

电阻负载（ResistiveLoad）模块用于模拟纯电阻性负载。其参数主要包括电阻值。

例子：

假设需要建模一个10Ω的电阻负载。

%创建一个新的Simulink模型

new_system(PowerSystemExample);

open_system(PowerSystemExample);

%添加ResistiveLoad模