簡介:,1,電力系統(tǒng)基本知識,,2,一、電力系統(tǒng)組成由發(fā)電廠、輸配電線路、變電所、配電所和用電單位組成的整體稱為電力系統(tǒng)除火力發(fā)電廠、水電廠、核電廠外還有地熱站、風力電站、潮汐電站等等。,第一節(jié)電力系統(tǒng)概述,,,超高壓變電所,一次變電所,TPC,,69/138167KVA,,,,,,,,,,,,,,火力發(fā)電廠,,配電變電所,水力發(fā)電廠,核能發(fā)電廠,,二次變電所,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,發(fā)電系統(tǒng),,供電系統(tǒng),業(yè)務系統(tǒng),,,,,,,特高壓用戶161KV,,,,,,,,配電變電所,特高壓用戶69KV,高壓用戶22/11KV,低壓用戶220/110V,161/22KV,69/11KV,345/161KV,161/69KV,生產(chǎn),輸送,配售,,4,當位于高處的水(具有位能)往低處流動時位能轉(zhuǎn)換為動能,此時裝設(shè)在水道低處的水輪機,因水流的動能推動葉片而轉(zhuǎn)動(機械能),如果將水輪機連接發(fā)電機,就能帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)動將機械能轉(zhuǎn)換為電能,這就是水力發(fā)電的原理,水力能,水力為最“傳統(tǒng)”的再生能源之一,水力發(fā)電技述也是再生能源中最成熟者。,能開發(fā)地區(qū)是有限的,但是,,5,提高供電可靠性減少系統(tǒng)的備用容量減少系統(tǒng)的峰谷差提高供電質(zhì)量有效利用水利等一次動力資源的作用,二、大型電力系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)點,,6,提高中壓配電系統(tǒng)的容量降低了線路上的電壓損失增大了中壓配電網(wǎng)的供電半徑降低線損四、電力生產(chǎn)的特點同時性電能的生產(chǎn)、輸送、分配以及轉(zhuǎn)換為其他形態(tài)能量的過程,是同時進行的。電能不能大量儲存。集中性電力生產(chǎn)是高度集中的、統(tǒng)一的。適用性電能使用最方便,適用性最廣泛。先行性電力行業(yè)和交通運輸行業(yè)都是先行工業(yè)。,三、20KV中壓配電優(yōu)點,,7,五、負荷曲線,負荷曲線反映負荷隨時間變化規(guī)律的曲線。曲線包含面積代表這一段時間內(nèi)的用電量。“削峰填谷”,降低峰谷差,合理用電,,8,用電負荷是用戶在某一時刻對電力系統(tǒng)所需求的功率。一、用電負荷分類(一)一類負荷1中斷供電時將造成人身傷亡。2中斷供電將在經(jīng)濟上造成重大損失。3中斷供電時將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作。(二)二類負荷1中斷供電時將在經(jīng)濟上造成較大損失。2中斷供電時將影響重要用電單位的正常工作。(三)三類負荷凡不屬于一類和二類的用電負荷稱為三類負荷。,第二節(jié)用電負荷,,9,(一)一類負荷的供電要求1一類負荷由兩個獨立電源供電,當一個電源發(fā)生故障時,另一個電源不應同時受到損壞。2一類負荷中的特別重要負荷,除由兩個獨立電源供電外,還應增設(shè)應急電源,并不準將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。應急電源有以下幾種(1)獨立于正常電源的發(fā)電機組,即與電網(wǎng)在電氣上獨立的電源,例如柴油發(fā)電機組等。,二、各類負荷的供電要求,,10,(2)供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專用饋電線路。(3)蓄電池組。(二)二類負荷的供電要求二類負荷的供電系統(tǒng)宜采用雙回路線供電。兩回路線應盡量引自不同變壓器或兩段母線。(三)三類負荷的供電要求三類負荷供電,一般不考慮特殊要求。,,11,作用變、配電所是電力網(wǎng)中的線路連接點,是用以變換電壓、交換功率和匯集、分配電能的設(shè)施。它主要由主變壓器、配電裝置及測量、控制系統(tǒng)組成,是電網(wǎng)的重要組成部分和電能傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié),對保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行具有舉足輕重的作用。分類根據(jù)其在系統(tǒng)中的位置、性質(zhì)、作用及控制方式等,可分為升壓變電所、降壓變電所、樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所,有人值班變電所和無人值班變電所。,第三節(jié)變、配電所,,12,二、變電所的主要電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。1一次設(shè)備一次設(shè)備直接與電力線路相連接。主要有1)主變壓器用于升降電壓。2)高壓斷路器即可開斷負荷電流,也可開斷過載、短路電流。3)隔離開關(guān)用于隔離電源。4)電壓互感器將系統(tǒng)的高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷?,供保護和計量用。5)電流互感器將高、低壓系統(tǒng)的大電流按一定的比例轉(zhuǎn)換為標的小電流。,,13,6熔斷器當電路發(fā)生短路或過負荷時,熔斷器能自動切斷故障路,從而使電氣設(shè)備的到保護。7負荷開關(guān)用來不頻繁地接通和分斷小容量的配電線路和負荷,起到隔離電源的作用。2二次設(shè)備二次設(shè)備用于控制、保護一次設(shè)備,以及對一次電量參數(shù)進行測量的設(shè)備。,,14,(一)高壓配電所常用的電氣主接線1單電源的高壓配電所電氣主接線2雙電源的高壓配電所電氣主接線(二)總降壓變電所的電氣主接線1單臺變壓器的總降壓變電所主接線示例2雙電源兩臺變壓器的總降壓變電所主接線示例(三)用電區(qū)(或小型用戶)變電所的電氣主接線,二、變、配電所常用的電氣主線連接,,15,1有用戶總降壓變電所的用電區(qū)變電所電氣主接線示例2無用戶總變配電所得用電區(qū)或小型用戶變電所電氣主接線示例(1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)和熔斷器或跌落式熔斷器的變電所主接線(2)高壓側(cè)采用負荷開關(guān)和熔斷器的變電所主接線(3)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)和斷路器的變電所主接線(4)雙臺變壓器的用電區(qū)變電所或小型用戶變電所電氣主接線,,16,電氣主接線圖的基本元素,,17,電氣主接線圖的基本元素,,18,電氣主接線圖的基本元素,,19,⑴單電源、單母線接線特點接線簡單;操作方便;投資節(jié)省。,(一)高壓配電所常用的電氣主接線,,20,特點一路電源工作,一路備用;也可以兩路電源同時工作;“先合后斷”原則接通電路時先合隔離開關(guān)后合斷路器,斷開電路時先斷開斷路器后斷隔離開關(guān)。,(2)雙電源、單母線接線,,21,供電容量大;用于供電回路多的站;供電可靠性高;運行靈活性大;投資高;操作步驟復雜;占地面積大,(3)單電源、雙母線接線,,22,雙母線接線解決了母線檢修檢修問題,(4)雙電源、雙母線接線,,23,電源進線35KV及以上用戶,往往需要兩級降壓,先經(jīng)總降壓變電所將電壓降低到10KV的高壓配電電壓,然后再用電區(qū)變電所再降壓到380/220V低壓。35KV電源進線1單臺變壓器結(jié)構(gòu)簡單,可靠性差,(二)總降壓變電所電氣主接線,,24,橋式接線形式,2雙電源兩臺變壓器,外橋式變壓器故障或檢修不影響線路運行,而線路影響變壓器,橋,,跨條,,,25,內(nèi)橋式線路不影響變壓器,變壓器故障或檢修影響線路,,,橋,跨條,,26,1有用戶總降壓變電所,(三)用電區(qū)(小型用戶)變電所的電氣主接線,,27,變壓器高壓側(cè)必須配置足夠的高壓開關(guān)設(shè)備對變壓器進行保護和控制(1)高壓側(cè)隔離開關(guān)熔斷器(跌落式熔斷器);低壓側(cè)低壓斷路器(自動空氣開關(guān))(2)高壓側(cè)負荷開關(guān)熔斷器(3)高壓側(cè)隔離開關(guān)斷路器投資高,但可靠性高,2無用戶總降壓變電所,,28,供電質(zhì)量指電能質(zhì)量和供電可靠性。電能質(zhì)量包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。供電可靠性是以供電企業(yè)對用戶停電的時間次數(shù)來衡量的。,第四節(jié)電能質(zhì)量,,29,電能質(zhì)量是指供給用電單位受電端電能的優(yōu)劣程度。電能質(zhì)量主要包括電壓質(zhì)量與頻率質(zhì)量兩部分。電壓質(zhì)量又分為電壓允許偏差、電壓允許波動與閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓允許不平衡度,電能質(zhì)量,,30,電壓質(zhì)量包括電壓允許偏差、電壓允許波動與閃變等內(nèi)容。(一)供電電壓允許偏差在某一時段內(nèi),電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程度,以電壓實際值和電壓額定值之差△U與電壓額定值UN之比的百分數(shù)△U來表示,即代表檢測點上電壓實際值(V)UN代表△U(U-UN)/UN100式中U檢測點電網(wǎng)電壓的額定值(V)UN檢測點電網(wǎng)電壓的額定值(V),一、電壓,,31,我國國家標準規(guī)定電壓偏差的允許值為1)35KV及以上供電電壓正負偏差之和不超過標稱電壓的±5;2)10KV及以下三相供電電壓允許偏差為標稱系統(tǒng)電壓的±7;3)220V單相供電電壓允許偏差為標稱系統(tǒng)電壓的7、10。,,32,(二)電壓允許波動和閃變,1電壓允許波動在某一時間段內(nèi),電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象,稱為電壓波動。電壓變化的速率大于1的,即為電壓急劇變化。電壓波動程度以電壓在急劇變化過程中相繼出現(xiàn)的電壓最大值UMAX和最小值UMIX之差與額定電壓之比的百分數(shù)△U來表示,即△UUMAX-UMIX/UN100式中UN代表額定電壓(V)電壓波動是由于負荷急劇變動的沖擊性負荷所引起的。,,33,我國國家標準對電壓波動允許值規(guī)定為1)220KV及以上電壓波動允許值為16;2)35~110KV電壓波動允許值為2;3)10KV及以下電壓波動允許值為25。2電壓閃變周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍,光通量急劇波動,而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象,稱為閃變。要盡量設(shè)法減少電壓閃變現(xiàn)象。,,34,用戶供配電系統(tǒng)常用的電壓調(diào)整措施有1正確選擇變壓器的變比的電壓分接頭2降低系統(tǒng)阻抗原因電壓損耗與各元件阻抗成正比方法減少變壓級數(shù),增加線路導線截面3使三相負荷平衡4采取補償無功功率措施原因分析功率因數(shù)低,過多的無功功率傳輸導致無功損耗大,電壓損耗大提高功率因數(shù)并聯(lián)電容器5合理改變供電系統(tǒng)運行方式,(三)為了保證電壓質(zhì)量合乎標準,往往需要裝設(shè)必要的無功補償裝置和采取一定的調(diào)壓措施。,,35,電網(wǎng)中發(fā)電機發(fā)出的正弦交流電每秒鐘交變的次數(shù),稱為頻率,或叫供電頻率。供電頻率偏差是以實際頻率和額定頻率之差△F與額定頻率FN之比的百分數(shù)△F表示,即△FF-FN/FN100式中F代表實際供電頻率值(HZ)FN代表供電網(wǎng)額定頻率(HZ)電力系統(tǒng)頻率偏離額定值(我國技術(shù)標準規(guī)定為50HZ)過大將嚴重影響電力用戶的正常工作。,二、頻率,,36,供電營業(yè)規(guī)則對于3000MW以上的電網(wǎng),△F士02HZ498502HZ對于3000MW以下的電網(wǎng),△F士05HZ對于非正常狀態(tài),△F士1HZ起因系統(tǒng)有功不足,頻率降低方法增加發(fā)電機輸出有功,拉路限電,維持整個電力系統(tǒng)有功平衡,,37,三、波形日常用的交流電是正弦交流電,正弦交流電的波形要求是嚴格的正弦波。當電源波形不是嚴格正弦波時,它就有很多的高次諧波成分,諧波對電氣設(shè)備的危害很大,可使變壓器的鐵芯損耗明顯增加。諧波電流可使電力線路的電能損耗和電壓損耗增加。電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生,主要在于電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。保證交流電波形是正弦波,必須遵守以下要求(1)要求發(fā)電機發(fā)出符合標準的正弦波形電壓。(2)要求在電能輸送和分配過程中,不應使波形發(fā)生畸變。(3)還應注意消除電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)其他諧波源的影響。,,38,(1)各類大功率非線性用電設(shè)備由容量較大的電網(wǎng)供電(2)對于大功率靜止整流設(shè)備可采取下列方法增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)和增加整流器的整流脈沖。采用多臺相數(shù)相同的整流裝置,使整流變壓器的二次側(cè)有適當?shù)南嘟遣?。按諧波次數(shù)裝設(shè)分流濾波器。(3)選用高壓繞組三角形接線,低壓繞組星形接線的三相配電變壓器。(4)裝設(shè)靜止無功補償裝置,吸收沖擊負荷的動態(tài)諧波電流。,控制各類非線性用電設(shè)備所產(chǎn)生的諧波引起電網(wǎng)電壓正弦波形畸變,常采用下列措施,,39,一、短路的類型三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等基本類型。短路的常見原因有(1)設(shè)備長期運行,絕緣自然老化;(2)設(shè)備本身設(shè)計、安裝和運行維護不良;(3)絕緣材料陳舊;(4)因絕緣強度不夠而被電壓擊穿;(5)設(shè)備絕緣正常而被過電壓擊穿;(6)設(shè)備絕緣收到外力損傷;(7)工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作;,第五節(jié)電力系統(tǒng)短路概述,,40,二、短路的危害短路電流危害主要有以下幾個方面(1)短路電流通過導體時,使導體大量發(fā)熱,溫度急劇升高,從而破壞設(shè)備絕緣;同時,通過短路電流的導體會受到很大的電動力作用,可能使導體變形甚至損壞。(2)短路點的電弧可能都好會電氣設(shè)備的載流部分。(3)短路電流通過線路,要產(chǎn)生很大的電壓降,使系統(tǒng)的電壓水平驟降,引起電動機轉(zhuǎn)速突然下降,甚至損壞,嚴重影響電氣設(shè)備的正常運行。(4)短路可能造成停電,而且越靠近電源,停電范圍越大,給國民經(jīng)濟造成的損失也越大。,(8)誤將低電壓設(shè)備接入較高電壓的電路中;(9)電力線路發(fā)生斷線和倒桿事故;(10)鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物體之間,或者咬壞設(shè)備導線的絕緣等。,,41,(6)不對稱的接地短路,其不平衡電流將產(chǎn)生較強的不平衡磁場,對附近的通信線路、電子設(shè)備及其他弱電控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾信號,使通信失真、控制失靈、設(shè)備產(chǎn)生誤操作。在供電系統(tǒng)的設(shè)計和運行中要進行短路電流計算,因為(1)選擇電氣設(shè)備和載流導體時,需要短路電流校驗其動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,以保證在可能的最大短路電流時不至于損壞;(2)選擇和整定用于短路保護的繼電保護裝置時,需應用短路電流參數(shù);(3)選擇用于限制短路電流的設(shè)備時,也需進行短路電流計算。三、限制短路電流方法目前在電力系統(tǒng)中,用得較多的限制短路電流的方法,(5)嚴重的短路故障若發(fā)生在靠近電源的地方,且維持時間較長,可使并聯(lián)運行的發(fā)電機組失去同步,嚴重的可能造成系統(tǒng)解列。,,42,短路計算的目的1)便于選擇電氣設(shè)備時進行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗,和斷路器的斷流能力校驗;2)便于繼電保護和自動裝置的整定計算;3)確定限流措施;4)對穩(wěn)定性研究提供依據(jù)三、限制短路電流方法目前在電力系統(tǒng)中,用得較多的限制短路電流的方法(1)選擇合適的接線方式(可將電網(wǎng)裂解運行)(2)采用分裂繞組變壓器好人分段電抗器;(3)采用線路電抗器(主要用于發(fā)電廠向電纜電網(wǎng)供電的610KV配電網(wǎng))(4)采用微機保護及綜合自動化裝置等。,,43,電力系統(tǒng)接地分為兩類工作接地和保護接地工作接地為了保證電氣設(shè)備在系統(tǒng)正常運行能正常工作而進行的接地接地配電變壓器或低壓發(fā)電機中性點通過接地裝置與大地相連,稱為工作接地。工作接地分為直接接地與非直接接地(包括不接地或經(jīng)消弧線圈、電阻接地)兩類。工作接地的接地電阻一般不超過4Ω,第六節(jié)電力系統(tǒng)接地概述,,44,第六節(jié)電力系統(tǒng)接地概述,一、中性點直接接地系統(tǒng)中性點直接接地是指電力系統(tǒng)中至少有一個中性點直接或經(jīng)小阻抗與接地裝置相連接。二、中性點不接地系統(tǒng)三、中性點經(jīng)消弧圈接地系統(tǒng)在中性點不接地系統(tǒng)中,當發(fā)生單相接地故障時,流入大地的電流若過大,就會在接地故障點出現(xiàn)斷續(xù)電弧而引起過電壓。根據(jù)消弧線圈的電感電流對接地電容電流補償程度的不同,分為下列三種補償方式,,45,四、中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)低電阻接地方式的主要特點在電網(wǎng)發(fā)生單相接地時,能獲得較大的阻性電流,直接跳開線路開關(guān),迅速切除單相接地故障,過電壓水平低,諧振過電壓發(fā)展不起來,電網(wǎng)可采用絕緣水平較低的電氣設(shè)備。,(1)全補償(2)欠補償(3)過補償,
下載積分: 4 賞幣
上傳時間:2024-01-06
頁數(shù): 45
大?。?1.04(MB)
子文件數(shù):
簡介:電力電子技術(shù)的MATLAB仿真,MATLAB概述SIMULINK仿真基礎(chǔ)SIMULINK簡介SIMULINK仿真步驟電力電子電路的仿真,提綱,1MATLAB概述,MATLAB是由美國的CLEVERMOLER博士于1980年開發(fā)的,初衷是為解決“線性代數(shù)”課程的矩陣運算問題。后來又被MATHWORKS公司商業(yè)化,用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)分析及數(shù)值計算等,主要包括MATLAB和SIMULINK兩部分。MATLAB是MATRIXLABORATORY的簡稱,發(fā)展迅速。目前,MATLAB已經(jīng)成為國際上最流行的科學與工程計算的軟件工具,現(xiàn)在的MATLAB已經(jīng)不僅僅是一個“矩陣實驗室”了,它已經(jīng)成為了一種具有廣泛應用前景的全新的計算機高級編程語言,有人稱它為“第四代”計算機語言,它在國內(nèi)外高校和研究部門正扮演著重要的角色。,一、MATLAB的發(fā)展及特點,它將一個優(yōu)秀軟件的易用性與可靠性、通用性與專業(yè)性有機的相結(jié)合。它是一種直譯式的高級語言,基本單位是矩陣,比其它程序設(shè)計語言容易。MATLAB已經(jīng)不僅是一個“矩陣實驗室”了,它集科學計算、圖象處理、聲音處理于一身,并提供了豐富的WINDOWS圖形界面設(shè)計方法MATLAB吸收了其他軟件的優(yōu)點,是功能強大的計算機高級語言,它以超群的風格與性能風靡全世界,成功地應用于各工程學科的研究領(lǐng)域,特點,主要應用領(lǐng)域工業(yè)研究與開發(fā)數(shù)學教學,特別是線性代數(shù)數(shù)值分析和科學計算方面的教學與研究電子學、控制理論和物理學等工程和科學學科方面的教學與研究經(jīng)濟學、化學和生物學等計算問題的所有其他領(lǐng)域中的教學與研究圖像處理和信號檢測等方面,二、MATLAB語言的功能,1矩陣運算功能MATLAB提供了豐富的矩陣運算處理功能,是基于矩陣運算的處理工具。2符號運算功能3豐富的繪圖功能與計算結(jié)果的可視化具有高層繪圖功能二維、三維繪圖;具有底層繪圖功能句柄繪圖;使用PLOT函數(shù)可隨時將計算結(jié)果可視化,圖形可修飾和控制4圖形化程序編制功能動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包用結(jié)構(gòu)圖編程,而不用程序編程只需拖幾個方塊、連幾條線,即可實現(xiàn)編程功能,5豐富的MATLAB工具箱,MATLAB主工具箱符號數(shù)學工具箱SIMULINK仿真工具箱控制系統(tǒng)工具箱信號處理工具箱圖象處理工具箱通訊工具箱系統(tǒng)辨識工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡工具箱金融工具箱,許多學科,在MATLAB中都有專用工具箱,現(xiàn)已有幾十個工具箱,但MATLAB語言的擴展開發(fā)還遠遠沒有結(jié)束,各學科的相互促進,將使得MATLAB更加強大,6MATLAB的兼容功能可與C/C、JAVA、FORTURE等語言跨平臺兼容7MATLAB的容錯功能非法操作時給出提示,并不影響其操作8MATLAB的開放式可擴充結(jié)構(gòu)MATLAB除內(nèi)部函數(shù)外,都是開放的用戶可按自己意愿隨意更改正因為此功能,使得MATLAB的應用越來越廣泛9強大的聯(lián)機檢索幫助系統(tǒng)可隨時檢索MATLAB函數(shù)可隨時查詢MATLAB函數(shù)的使用方法,三、MATLAB集成環(huán)境,,SIMULINK,,當前目錄瀏覽,工作空間,歷史命令窗口,,,,幫助按鈕,命令窗口,命令輸入?yún)^(qū)域,,,,2SIMULINK仿真基礎(chǔ),SIMULINK是MATLAB軟件的擴展,它是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個軟件包,它與MATLAB語言的主要區(qū)別在于,其與用戶交互接口是基于WINDOWS的模型化圖形輸入,其結(jié)果是使得用戶可以把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建,而非語言的編程上。所謂模型化圖形輸入是指SIMULINK提供了一些按功能分類的基本的系統(tǒng)模塊,用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能,而不必考察模塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的,通過對這些基本模塊的調(diào)用,再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型(以MDL文件進行存?。?,進而進行仿真與分析。,21SIMULINK簡介,通過演示一個SIMULINK的簡單模型,了解建立模型的步驟【例1】創(chuàng)建一個正弦信號的仿真模型。1在MATLAB的命令窗口運行SIMULINK命令,或單擊工具欄中的圖標,就可以打開SIMULINK模塊庫瀏覽器SIMULINKLIBRARYBROWSER窗口。2單擊工具欄上的圖標或選擇菜單“FILE”“NEW”“MODEL”,新建一個名為“UNTITLED”的空白模型窗口。3在上圖的右側(cè)子模塊窗口中,單擊“SOURCE”子模塊庫前的“”或雙擊SOURCE,或者直接在左側(cè)模塊和工具箱欄單擊SIMULINK下的SOURCE子模塊庫,便可看到各種輸入源模塊。,4用鼠標單擊所需要的輸入信號源模塊“SINEWAVE”正弦信號,將其拖放到的空白模型窗口“UNTITLED”,則“SINEWAVE”模塊就被添加到UNTITLED窗口;也可以用鼠標選中“SINEWAVE”模塊,單擊鼠標右鍵,在快捷菜單中選擇“ADDTOUNTITLED”命令,就可以將“SINEWAVE”模塊添加到UNTITLED窗口5用同樣的方法打開接收模塊庫“SINKS”,選擇其中的“SCOPE”模塊示波器拖放到“UNTITLED”窗口中。6在“UNTITLED”窗口中,用鼠標指向“SINEWAVE”右側(cè)的輸出端,當光標變?yōu)槭址麜r,按住鼠標拖向“SCOPE”模塊的輸入端,松開鼠標按鍵,就完成了兩個模塊間的信號線連接,一個簡單模型已經(jīng)建成。,7開始仿真,單擊“UNTITLED”模型窗口中“開始仿真”圖標,或者選擇菜單“SIMULINK”“START”,則仿真開始。雙擊“SCOPE”模塊出現(xiàn)示波器顯示屏,可以看到黃色的正弦波形。8保存模型,單擊工具欄的圖標。,SIMULINK模型窗口,示波器窗口,一、SIMULINK的啟動三種方法二、SIMULINK的模塊庫介紹SIMILINK模塊庫按功能分14類子庫CONTINUOUS(連續(xù)模塊庫)DISCONTINUITIES(非線性模塊庫)DISCRETE(離散模塊庫)LOGICANDBITOPERATIONS(邏輯與位操作模塊)LOOKUPTABLES查詢表模塊庫MATHOPERATIONS(數(shù)學運算模塊庫)MODELVERIFICATION(模型驗證模塊庫)MODELWIDEUTILITIES(模塊實用模塊庫)PORTSSUBSYSTEMS(端口和子系統(tǒng)模塊庫)SIGNALATTRIBUTES(信號屬性模塊庫)SIGNALROUTING(信號路由模塊庫)SINKS(接收器模塊庫)SOURCES(輸入源模塊庫)USERDEFINEDFUNCTIONS(用戶自定義模塊庫),SIMPOWERSYSTEMS模型庫EXTRALIBRARY其他模塊庫APPLICATIONLIBRARIES(應用)ELECTRICALSOURCES(電源)ELEMENTS(元器件)MACHINES電機模塊庫MEASUREMENTS(測量儀器)POWERELECTRONICS(電力電子元件),三、SIMULINK模塊的基本操作模塊的提取模塊的移動、放大和縮小模塊的復制和粘貼模塊的刪除和恢復模塊的轉(zhuǎn)向模塊名的修改和移動模塊顏色的改變模塊的參數(shù)設(shè)置模塊的屬性設(shè)定模塊的連接連線的彎折、移動和刪除批處理方法,22SIMULINK仿真步驟,1構(gòu)建仿真模型2設(shè)置模塊參數(shù)3設(shè)置仿真參數(shù)4啟動仿真5觀測仿真結(jié)果,,,,仿真參數(shù)設(shè)置對話框,SOLVER頁仿真時間注意這里的時間概念與真實的時間并不一樣,只是計算機仿真中對時間的一種表示,比如10秒的仿真時間,如果采樣步長定為01,則需要執(zhí)行100步,若把步長減小,則采樣點數(shù)增加,那么實際的執(zhí)行時間就會增加。一般仿真開始時間設(shè)為0,而結(jié)束時間視不同的因素而選擇??偟恼f來,執(zhí)行一次仿真要耗費的時間依賴于很多因素,包括模型的復雜程度、解法器及其步長的選擇、計算機時鐘的速度等等。仿真步長模式用戶在TYPE后面的第一個下拉選項框中指定仿真的步長選取方式,可供選擇的有VARIABLESTEP(變步長)和FIXEDSTEP(固定步長)方式。變步長模式可以在仿真的過程中改變步長,提供誤差控制和過零檢測。固定步長模式在仿真過程中提供固定的步長,不提供誤差控制和過零檢測。用戶還可以在第二個下拉選項框中選擇對應模式下仿真所采用的算法。,步長參數(shù)對于變步長模式,用戶可以設(shè)置最大的和推薦的初始步長參數(shù),缺省情況下,步長自動地確定,它由值A(chǔ)UTO表示。MAXIMUMSTEPSIZE(最大步長參數(shù))它決定了解法器能夠使用的最大時間步長,它的缺省值為“仿真時間/50”,即整個仿真過程中至少取50個取樣點,但這樣的取法對于仿真時間較長的系統(tǒng)則可能帶來取樣點過于稀疏,而使仿真結(jié)果失真。一般建議對于仿真時間不超過15S的采用默認值即可,對于超過15S的每秒至少保證5個采樣點,對于超過100S的,每秒至少保證3個采樣點。INITIALSTEPSIZE(初始步長參數(shù))一般建議用“AUTO”默認值即可。仿真精度的定義(對于變步長模式)RELATIVETOLERANCE(相對誤差)它是指誤差相對于狀態(tài)的值,是一個百分比,缺省值為1E3,表示狀態(tài)的計算值要精確到01。ABSOLUTETOLERANCE(絕對誤差)表示誤差值的門限,或者是說在狀態(tài)值為零的情況下,可以接受的誤差。如果它被設(shè)成了AUTO,那么SIMULINK為每一個狀態(tài)設(shè)置初始絕對誤差為1E6。,23其他,一、示波器的使用,1示波器的參數(shù),2圖形縮放三個放大鏡區(qū)域放大、X軸向放大、Y軸向放大,3坐標軸范圍,二、SIMULINK的仿真算法1變步長模式解法器有ODE45,ODE23,ODE113,ODE15S,ODE23S,ODE23T,ODE23TB和DISCRETE,ODE45缺省值,四/五階龍格-庫塔法,適用于大多數(shù)連續(xù)或離散系統(tǒng),但不適用于剛性(STIFF)系統(tǒng)。它是單步解法器,也就是,在計算YTN時,它僅需要最近處理時刻的結(jié)果YTN1。一般來說,面對一個仿真問題最好是首先試試ODE45。ODE23二/三階龍格-庫塔法,它在誤差限要求不高和求解的問題不太難的情況下,可能會比ODE45更有效。也是一個單步解法器。ODE113是一種階數(shù)可變的解法器,它在誤差容許要求嚴格的情況下通常比ODE45有效。ODE113是一種多步解法器,也就是在計算當前時刻輸出時,它需要以前多個時刻的解。ODE15S是一種基于數(shù)字微分公式的解法器(NDFS)。也是一種多步解法器。適用于剛性系統(tǒng),當用戶估計要解決的問題是比較困難的,或者不能使用ODE45,或者即使使用效果也不好,就可以用ODE15S。ODE23S它是一種單步解法器,專門應用于剛性系統(tǒng),在弱誤差允許下的效果好于ODE15S。它能解決某些ODE15S所不能有效解決的STIFF問題。ODE23T是梯形規(guī)則的一種自由插值實現(xiàn)。這種解法器適用于求解適度STIFF的問題而用戶又需要一個無數(shù)字振蕩的解法器的情況。ODE23TB是TRBDF2的一種實現(xiàn),TRBDF2是具有兩個階段的隱式龍格-庫塔公式。DISCRTET當SIMULINK檢查到模型沒有連續(xù)狀態(tài)時使用它。,2固定步長模式解法器有ODE5,ODE4,ODE3,ODE2,ODE1和DISCRETE。,ODE5缺省值,是ODE45的固定步長版本,適用于大多數(shù)連續(xù)或離散系統(tǒng),不適用于剛性系統(tǒng)。ODE4四階龍格-庫塔法,具有一定的計算精度。ODE3固定步長的二/三階龍格-庫塔法。ODE2改進的歐拉法。ODE1歐拉法。DISCRETE是一個實現(xiàn)積分的固定步長解法器,它適合于離散無連續(xù)狀態(tài)的系統(tǒng)。,三、子系統(tǒng)的建立(SUBSYSTEM)四、S函數(shù)的設(shè)計五、電力電子器件模型(P79)六、圖形用戶界面(POWERGUI模塊),3電力電子電路的仿真,,,,,,,結(jié)束,
下載積分: 4 賞幣
上傳時間:2024-01-06
頁數(shù): 30
大?。?3.58(MB)
子文件數(shù):