MATLAB变压器仿真

Powergui模块图标
通过Powergui模块，可以对系统进行可变 步长连续系统仿真、定步长离散系统仿真 和相量法仿真，并实现以下功能：
(1) 显示测量电压、测量电流和所有 状态变量的稳态值；
(2) 改变仿真初始状态； (3) 进行潮流计算并对包含三相电机 的电路进行初始化设置； (4) 显示阻抗的依频特性图；
(8) Transition status：设置断路器的开关状 态，1表示闭合，0表示断开
(9) Transition times：设置断路器的动作时间， 断路器按照该文本框设置的时间进行切换。 (10) Initial status of fault：设置断路器的初 始状态。采用外部控制方式时，该文本框可 见。
Branch
ห้องสมุดไป่ตู้
分支
3-Phase Series 三 相 串 联 3-Phase Series RLC 三相串联RLC负载
RLC Branch
RLC 分 Load
支
3-Phase Parallel 三 相 并 联 3-Phase Parallel 三相并联RLC负载
RLC Branch
RLC 分 RLC Load
模块名
提取路径
三相电源模块
SimPowerSystems/Electrical
Source
三相电压电流测量模块 V-I M SimPowerSystems/Measurements
三相分布等值线路模块
SimPowerSystems/Elements
三相故障模块 Fault
SimPowerSystems/Elements
Ron A
Ron
Rg
B
Ron C
外部控制方式和内部控制方式下的三相故障模 块图标如图所示。

0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
time
（4） 仿真结果分析： 1. 在变压器输出正弦波的正半周期，二极管 VT1 和二极管 VT4 导通，
二极管 VT2 和二极管 VT3 被施以反压而截止；在变压器输出正弦 波的负半周期，二极管 VT2 和二极管 VT3 导通，二极管 VT1 和二 极管 VT4 施以反压而截止。由于电路中二极管的作用，负载两端 的电压极性一定，达到整流的目的。 2. 二极管导通时管压降理想为零，电流波形与负载输出电流波形保 持一致；二极管截止时，二极管承受反压，电压波形与变压器输 出的负半周期的电压波形相一致，电流为零。 3. 由于电感和电容的作用，输出电压和电流不能突变。使输出电压 波形形成正弦脉动。
-500 -1000
500 0
-500 -1000
500 0
-500 -1000
500 0
-500 -1000
500 0
-500 -1000
500 0
-500 -1000
0
usw1
usw2
usw3 usw4 usw5
usw6
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
time
触发角：control angle=30°
（3） 仿真波形图：
触发角：control angle=0°
voltage
ub：负载电压输出波形
600
500
400
300
200
100
0
-100 time
ib:负载电流输出波形
600

MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真实验报告姓名：******专业：电气工程及其自动化班级：*******************学号：*******************实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建运行MATLAB软件，点击Simulink模型构建，根据电路原理图，添加下列模块：（1）无穷大功率电源模块（Three-phase source）（2）三相并联RLC负荷模块（Three-Phase Parallel RLC Load）（3）三相串联RLC支路模块（Three-Phase Series RLC Branch）（4）三相双绕组变压器模块（Three-Phase Transformer (Two Windings)）（5）三相电压电流测量模块（Three-Phase V-I Measurement）（6）三相故障设置模块（Three-Phase Fault）（7）示波器模块（Scope）（8）电力系统图形用户界面（Powergui）按电路原理图连接线路得到仿真图如下：1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置1.2.1 电源模块设置三相电压110kV，相角0°，频率50Hz，接线方式为中性点接地的Y形接法，电源电阻0.00529Ω，电源电感0.000140H，参数设置如下图：1.2.2 变压器模块变压器模块参数采用标幺值设置，功率20MVA，频率50Hz，一次测采用Y型连接，一次测电压110kV，二次侧采用Y型连接，二次侧电压11kV，经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033，绕组漏感为0.052，励磁电阻为909.09，励磁电感为106.3，参数设置如下图：1.2.3 输电线路模块根据给定参数计算输电线路参数为：电阻8.5Ω，电感0.064L，参数设置如下图：1.2.4 三相电压电流测量模块此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号，相当于电压、电流互感器的作用，勾选“使用标签（Use a label）”以便于示波器观察波形，设置电压标签“Vabc”，电流标签“Iabc”，参数设置如下图：1.2.5 故障设置模块勾选故障相A、B、C，设置短路电阻0.00001Ω，设置0.02s—0.2s发生短路故障，参数设置如下图：1.2.6 示波器模块为了得到仿真结果准确数值，可将示波器模块的“Data History”栏设置为下图所示：1.3 无穷大功率电源供电系统仿真结果及分析得到以上的电力系统参数后，可以首先计算出在变压器低压母线发生三相短路故障时短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小，短路电流周期分量的幅值为Im=10.63kA，时间常数Ta=0.0211s，则短路冲击电流为Iim=17.3kA。

MATLAB-SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用MATLAB/SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用随着电力系统的规模日益庞大和复杂性的增加，为确保电力系统的安全可靠运行，电力系统工程仿真成为了工程设计和运维过程中的重要环节。

MATLAB/SIMULINK作为一种强大的仿真工具，可以有效地模拟电力系统的各种电路、设备与系统，为电力系统工程提供精确的仿真分析与设计。

电力系统工程仿真是一种通过计算机模拟的方法，用以预测和分析电力系统的运行状况和特性。

在传统的电力系统工程中，工程师们常常使用基于经验公式和简化模型的手工计算方法进行设计和评估。

然而，由于电力系统的复杂性和不确定性，采用手工计算方法不仅效率低下，而且容易出现误差。

相比之下，MATLAB/SIMULINK具有更高的仿真精度和灵活性，能够更准确地模拟电力系统的各个方面。

首先，MATLAB/SIMULINK可以用来模拟电力系统的电路和设备。

在电力系统中，包括变压器、发电机、电动机等各种电器设备都是电路连接的要素。

MATLAB/SIMULINK提供了丰富的电路模型和元件库，可以很方便地构建各种电路模型。

例如，我们可以根据电路拓扑结构和参数数据构建一个发电机的模型，通过输入不同的工作条件和控制信号，可以模拟发电机在各种负载情况下的工作状态。

其次，MATLAB/SIMULINK还可以用来模拟电力系统的控制策略。

在电力系统中，各种控制策略被用来保持电力系统的稳定运行。

例如，电力系统中常用的电压控制和频率控制都是通过调节发电机和变压器的控制信号来实现的。

在MATLAB/SIMULINK中，我们可以根据电力系统的实际控制策略，构建相应的控制模型，通过输入系统的状态量和反馈信号，并根据设计的控制逻辑进行仿真分析。

这使得工程师们可以在设计阶段对控制策略进行优化，以提高电力系统的稳定性和鲁棒性。

此外，MATLAB/SIMULINK还可以用于电力系统的故障分析和可靠性评估。

第5章 电力电子电路仿真分析 (3) 仿真及结果。开始仿真。在仿真结束后双击示波器 模块，得到二极管D1和电阻R上的电流电压如图5-6所示。 图中波形从上向下依次为二极管电流、二极管电压、电阻电 流、电阻电压。
图5-6 例5.1的仿真波形图
第5章 电力电子电路仿真分析
5.1.2 晶闸管模块 1. 原理与图标 晶闸管是一种由门极信号触发导通的半导体器件，图5-
第5章 电力电子电路仿真分析
(a)
(b)
图5-7 晶闸管模块的电路符号和静态伏安特性 (a) 电路符号；(b) 静态伏安特性
第5章 电力电子电路仿真分析 SimPowerSystems库提供的晶闸管模块一共有两种：一 种是详细的模块(Detailed Thyristor)，需要设置的参数较多； 另一种是简化的模块(Thyristor)，参数设置较简单。晶闸管 模块的图标如图5-8。
图5-8 晶闸管模块图标 (a) 详细模块；(b) 简化模块
第5章 电力电子电路仿真分析
2. 外部接口 晶闸管模块有2个电气接口、1个输入接口和1个输出接 口。2个电气接口(a，k)分别对应于晶闸管的阳极和阴极。 输入接口(g)为门极逻辑信号。输出接口(m)输出晶闸管的电 流和电压测量值[Iak，Vak]，其中电流单位为A，电压单位为 V。 3. 参数设置 双击晶闸管模块，弹出该模块的参数对话框，如图5-9 所示。在该对话框中含有如下参数(以详细模块为例)： (1) “导通电阻”(Resistance Ron)文本框：单位为Ω，当 电感值为0时，电阻值不能为0。
第5章 电力电子电路仿真分析
Iak x
a
＋Vak －
k
0.1Imax
Iak
g
O
(a)

电力变压器仿真模型的设计摘要随着电力系统的飞速发展，对变压器的保护要求也越来越高。

研究三相变压器地暂态过程，建立一个完善的变压器仿真模型，对变压器保护方案的设计具有非常重要地意义。

本文在Matlab的编程环境下，分析了当前的变压器仿真的方法。

在单相情况下，分析了在饱和和不饱和的励磁涌流现象，和单相励磁涌流的特征。

在三相情况下，在用分段拟和加曲线压缩法的基础上，分别用两条修正的反正切函数，和两条修正的反正切函数加上两段模拟饱和情况的直线两种方法建立了Yd11、Ynd11、Yny0和Yy0四种最常用接线方式下三相变压器的数学仿真模型，并在Matlab下仿真实现。

通过对三相励磁涌流和磁滞回环波形分析，三相励磁涌流的特征分析，总结出影响三相变压器励磁涌流地主要因素。

最后，分析了两种方法的优劣，建立比较完善的变压器仿真模型。

关键词：三相变压器、励磁涌流、仿真、数学模型AbstractAlong with the electric power system’ development, the request of the protection of the transformer is more and more high. It has count for much meaning to the transformer protecting project to study the transient of a three-phase transformer, and found a perfect three-phase transformer’s digital model.This paper is worked with Matlab, analyzes the current methods of transformer’s digital model. In single-phase transformer, it is analyzed that the inrush current in saturate and unsaturated states, and the characters of the single-phase transformer’s inrush current. In three-phase transformer, with the foundation of the method of compressing curves, we use respectively two modified functions, and two modified functions and two straight line to establish four kinds of transformer’s digital model, such as Yd11, Ynd11, Yny0, Yy0, and realize these with Matlab. After analyzing the wave form of the three-phase transformer’s inrush current and hysteresis, and the characters of three-phase transformer’s inrush current, it is concluded that the primary factors which affect three-phase transformer’s inrush current. Finally, after analyzing the advantages and disadvantages of two methods, a good digital model of three-phase transformer is established.Keywords:three-phase transformer, inrush current, simulation, digital model目录绪论............................................................ - 7 -一．本课题意义...................................................................... - 7 -二．本论文的主要工作.......................................................... - 8 -三．使用工具介绍.................................................................. - 8 -第一章变压器的基本原理.................... - 10 -§1.1变压器的工作原理........................................................ - 10 -§1.2 单相变压器的等效电路............................................... - 11 -§1.3 三相变压器的等效电路及连接组问题 ...................... - 12 -第二章变压器仿真的方法简介............ - 14 -§2.1 基于基本励磁曲线的静态模型................................... - 14 -§2.2基于暂态磁化特性曲线的动态模型 ........................... - 15 -§2.3非线性时域等效电路模型............................................ - 16 -§2.4基于ANN的变斜率BP算法...................................... - 17 -第三章单相变压器的仿真.................... - 19 -§3. 1 单相变压器仿真的数学模型...................................... - 19 -§3.1.1单相变压器的等效电路分析.................................... - 19 -§3.1.2龙格－库塔法则的介绍 ............................................ - 20 -§3.2 单相变压器仿真的程序流程及功能介绍 .................. - 22 -§3.3 单相变压器仿真的实例计算及结果分析 .................. - 23 -§3.3.1单相变压器仿真的波形分析..................................... - 23 -§3.3.2单相变压器的励磁涌流的分析................................. - 24 -§3.3.3单相变压器励磁涌流的特征..................................... - 27 -第四章三相变压器的仿真.................... - 28 -§4. 1 三相变压器仿真的数学模型...................................... - 28 -§4.1.1仿真的数学依据 ......................................................... - 28 -§4.1.1.1三相变压器Yd11连接组模式 ................................. - 28 -§4.1.1.2三相变压器Ynd11连接组模式 ............................... - 30 -§4.1.1.3三相变压器Yny0连接组模式 ................................. - 31 -§4.1.1.4三相变压器Yy0连接组模式 ................................... - 31 -§4.1.2电源电压的描述 ......................................................... - 32 -§4.1.3铁心动态磁化过程简述 ............................................. - 32 -§4.1.3.1极限磁滞回环的数学描述........................................ - 33 -§4.1.3.2暂态局部磁滞回环的描述........................................ - 34 -§4.1.3.3剩磁的处理................................................................ - 35 -§4.2 三相变压器仿真的程序流程及功能介绍 .................. - 35 -§4.2.1分段拟和加曲线压缩法方法一（两段修正的反正切函数） ........................................................................................ - 35 -§4.2.2分段拟和加曲线压缩法方法二（两段修正的反正切函数加两段直线） ........................................................................ - 37 -§4.3 三相变压器仿真的计算实例及结果分析 .................. - 38 -§4.3.1励磁涌流的仿真 ......................................................... - 38 -§4.3.1.1方法一：用两段修正的反正切函数拟和压缩 ....... - 38 -§4.3.1.2方法二：用两段修正的反正切函数加两段直线拟和压缩.............................................................................................. - 40 -§4.3.1.3两种方法的比较分析................................................ - 41 -§4.3.2影响变压器励磁涌流的主要因素及结果分析......... - 41 -§4.3.2.1剩磁对变压器励磁涌流的影响 ............................... - 41 -§4.3.2.2合闸初相角对变压器励磁涌流的影响 ................... - 42 -§4.3.3三相变压器励磁涌流的特征..................................... - 43 -第五章结论与展望................................ - 45 -参考文献...................................................... - 46 -附录Matlab程序 .................................... - 47 -§1.在Yd11接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序 ........................................................................................ - 47 -§2.在Ynd11接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序.................................................................................... - 51 -§3.在Yny0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序 ........................................................................................ - 53 -§4.在Yy0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序 ........................................................................................ - 54 -§5.在Yd11接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序.................................................................... - 55 -§6.在Ynd11接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环............................................................................ - 58 -§7.在Yny0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序.................................................................... - 59 -§8.在Yy0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序.................................................................... - 60 -致谢............................... 错误！未定义书签。

EMTR法原理可以参照以下这个程序来进行书写% 变电站PD定位仿真（TR法）(4个传感器)close all;clear all;clc;f0=500e6; %中心频率v=3e8; %声速t_low=0; t_up=200e-9; N=1001; %时间范围if mod(N,2)==0;N=N+1;endt=linspace(t_low,t_up,N)';Lx=20; %变压器长Ly=20; %变压器宽Lz=20; %变压器高derta_x=0.3; %传感器间隔,排列方式：从左至右，从上至下x_coor=-0.5*derta_x+derta_x*(0:1);z_coor=zeros(1,2);y_coor=-0.5*derta_x+derta_x*(0:1);x=repmat(x_coor,[1,2]);z=repmat(z_coor,[1,2]);y=[y_coor(1)*ones(1,2),y_coor(2)*ones(1,2)];x0=-7; y0=5; z0=5; %PD位置t_lag1=150e-9; %参考传感器延迟时间（传感器1）w=20e-9; %高斯脉冲脉宽A=1; %高斯脉冲幅度t_lag=t_lag1+[sqrt((x-x0).^2+(y-y0).^2+(z-z0).^2)-sqrt((x(1)-x0).^2+(y(1)-y0).^2+(z(1)-z0).^2)]/v; %各个传感器相对于传感器1的延时x01=10;y01=-5;z01=3;t_lag3=120e-9;t_lag2=t_lag1+[sqrt((x-x01).^2+(y-y01).^2+(z-z01).^2)-sqrt((x(1)-x01).^2+(y(1)-y01).^2+(z(1)-z01).^2)]/v; %各个传感器相对于传感器1的延时% x01=10;y01=-5;z01=3;pd=A*exp(-4*log(2)*(t-t_lag).^2/(w^2)).*sin(2*pi*f0*(t-t_lag))+A*exp(-4*log(2)*(t-t_lag2).^2/(w^2)).*sin(2*pi*f0*(t-t_lag2)); %各个传感器PD信号% pd=A*exp(-4*log(2)*(t-t_lag).^2/(w^2)); %各个传感器PD信号(宽带信号效果不好)% pd1=A*exp(-4*log(2)*(t-t_lag1).^2/(w^2)); %传感器1PD信号% pd2=A*exp(-4*log(2)*(t-t_lag2).^2/(w^2)); %传感器2PD信号% pd3=A*exp(-4*log(2)*(t-t_lag3).^2/(w^2)); %传感器3PD信号% pd4=A*exp(-4*log(2)*(t-t_lag4).^2/(w^2)); %传感器4PD信号% pd4=0;pd_reversed=fliplr(pd')'; %时间反演N_distance1=200;N_distance2=200;theta=0:pi/N_distance1:pi/2;phy=0:pi/N_distance2:pi*2;M=[];f=(0:(N-1)/2)'/(diff(t(1:2)))/N;n=0; progress=0;for j=1:length(theta)for k=1:length(phy)t_delay=(x*cos(theta(j))*cos(phy(k))+y*cos(theta(j))*sin(phy(k))+z*sin(t heta(j)))/v;t_delay=t_delay-t_delay(1);T=exp(1i*2*pi*f*t_delay);T((N+1)/2+1:N,:)=conj(T((N+1)/2:-1:2,:));pd_test=real(ifft(fft(pd_reversed).*T));M(j,k)=sum((sum(pd_test')).^2);% M=[M,sum(pd_test.^2)];n=n+1;endendif N_distance1~=1M=(M-min(min(M)))/(max(max(M))-min(min(M)));subplot(1,2,1)surf(phy/pi*180,theta/pi*180,M);xlabel('方位角/度')ylabel('仰角/度')zlabel('归一化')shading interp;colormap('jet');% subplot(2,1,2)% contour(linspace(0,360,N_distance),linspace(0,90,N_distance),M) end% 局放源定点[~,YI]=max(max(M));phy_max=phy(YI);[~,YI]=max(max(M'));theta_max=theta(YI);N_distance3=500;if (phy_max>pi/2)&&(phy_max<3*pi/2)dx=linspace(0,-Lx/2,N_distance3);elsedx=linspace(0,Lx/2,N_distance3);enddy=dx*tan(phy_max);dz=sqrt(dx.^2+dy.^2)*tan(theta_max);n1=length(find(dx<=Lx/2));n2=length(find(dy<=Ly/2));n3=length(find(dz<=Lz));N_dis=min([n1,n2,n3]);dx=dx(1:N_dis);dy=dy(1:N_dis);dz=dz(1:N_dis);M1=[];for j=1:N_dist_delay=sqrt((dx(j)-x).^2+(dy(j)-y).^2+(dz(j)-z).^2)/v;t_delay=t_delay-t_delay(1);T=exp(-1i*2*pi*f*t_delay);T((N+1)/2+1:N,:)=conj(T((N+1)/2:-1:2,:));pd_test=real(ifft(fft(pd_reversed).*T));M1(j)=sum((sum(pd_test')).^2);end[~,YI]=max(M1);subplot(1,2,2)plot3(dx,dy,dz)hold onplot3(dx(YI),dy(YI),dz(YI),'bp','Markersize',10) xlabel('x/米')ylabel('y/米')zlabel('z/米')plot3(x0,y0,z0,'r*')plot3(x0,y0,z0,'ro')。

基于Matlab Simulink的110kV变电系统建模及故障仿真分析作者：杨涛来源：《建筑工程技术与设计》2014年第30期摘要：本文引入了Matlab Simulink仿真手段，搭建110kV小型中性点接地变电系统；设定初值并拟定变压器参数，利用变压器差动保护原理搭建差动电流生成模块；模拟变压器主保护区内外故障，将所得电流、电压以及差流波形直接输出进行观察分析，直观明了地验证变压器主保护原理。

关键词：Matlab Simulink；变电系统；故障分析；系统仿真1.简介随着智能电网和超高压技术的不断发展，电力系统变得十分复杂，易发生故障且难以进行有效的预测和准确进行故障位置与故障类型的判断。

变电站作为电网节点，一旦发生故障，影响面非常大；而对于变电系统故障的判断主要依据经验，而缺乏有效的判断、识别依据，需要对变电系统故障的特征进行分析，通过仿真研究变电系统发生故障的特征信息，以为故障的快速识别与判断提供必要的理由与参数依据。

MATLAB即是一种程序语言，不仅可进行各类线性代数及特殊函数的运算，而且具有很好的绘图功能；用户可依照需求建立图形界面，绘制各类两维和三维图形。

[1]Simulink作为Matlab一个软件包，主要利用图形接口进行建模，与固有的微分方程和差分方程方式比更方便、灵活且直观。

[2]本文引入了Matlab Simulink仿真手段对变电系统开展故障仿真分析，拟以研究110kV变电系统的正常运行及故障状态，通过对变压器区内外故障时各侧电气量及三侧差流变化情况地分析，进一步验证变压器主保护（差动保护）的原理。

2.变电系统的建模仿真变压器是电力系统中最主要的电能转换元件，也是变电站的必要组成部分；较系统中其他电力元件而言，因其作用突出且结构复杂，控制及继电保护工作显得尤为重要。

基于Matlab simulink搭建以三相变压器为核心的110kV变电系统，输出并观察各侧及差动电流波形。

Ｋｅ ｏ ｄ ｔａ ｓｏ ｍｅ ；ｙ ａｈ ｔ ｕ ｒ ｎ ； ＡＴＬＡＢ ｙ Ｗ ｒ ｓ：ｒ ｎ ｆ ｒ ｒ ｓ ｍｐ ｔ ｅ ｉ ｃ ｒｅ ｔ Ｍ ｃ
１ 引 言
和 应 涌 流 （ｙ ａｈ ｔ ｕ ｒｎ ） 并联 或 串联 变 ｓ ｍｐ ｔｅｉ ｃ ｒｅ ｔ 是 ｃ
，
此 时 系 统 处 于稳 定 状 态 ； 当断 路 器 ｓ闭合 时 ， 统 系
ａ ｅ ｓ ｓ ｅ ｒ ｓｓ ａ ｅ、ｏ ｄ ｏ ｒ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉ ｔ ｎｃ ｌ ａ ｆｗｏｒ ｉ ｒ ｎｓ ｏ ｍ ｅ 、 ｏ ｅ ｔｎ ｒ ｎｓ ｏ ｍ ． ｋ ｎｇ ｔ ａ ｆ ｒ ｒ ｃ ｎｎ ｃ ｉ ｇ ｏｆｔ ａ ｆ ｒ Ｔｈｅ ｅ ｆ ｃ ｏ ｓ ａ ｅ ｉ ｅ ｔｇａ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｒ ｒ ｎｖ ｓ ｉ ｔ ｄ ｉ ｄ ｐ ｈ ｗｈ ｎ ｔ ａ ｓ ｏ ｍ ｅ ｏ ｌ ｄ ｓ ｔ ｈｉ ｅ ｔ ｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ｒ ｎ ｏａ ｗｉｃ ｎｇ．
图 １ 并 联 变 压器 模 型
同理 ， 一个周 期 中 丁。 通变化 量 ： 在 磁
ｆｚ ，－ ＋
△ 一Ｊ Ｅｒ １ （ ＋ｒ －ｔ ２ （ ｒ ２ ２ｄ ｄ４ ｓ ） ］ －
（Байду номын сангаас ２
２ 变压器和应涌流机理［ ６ ］
２ １ 并联 变压器 ． 如图 １所示 ， 台并联 变压器 丁 和 ， 空载 合 两 丁。
２ Ｃｏｌｇ ｆ ｅ ｔ ｉａ ｇ ｎ ｅ ｉｇ，Ｓ ｕ ｈ ｓ ｉｏ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｒ ｉ ． ｌ ｅ ｏ ｃ ｒｃ ｌ ｅ Ｅｌ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｏ ｔ ｗｅ ｔＪａ ｔ ｎ ｉｅ ｓｔ ｙ，Ｃｈ ｎ ｄ １ ０ １ Ｃｈ ｎ ） ｅ ｇ ｕ ６ ０ ３ ， ｉａ

5、2电力系统元件库5、2、1启动电力系统元件库启动电力系统元件库得方法有几种,下面介绍两种最简单得方法。

利用指令窗口(mand Windows)启动:在指令窗口中键入powerlib单击回车,则Matlab软件中弹出电力系统元件对话框。

5、2、2电力系统元件库得简介在电力系统元件库对话框中包含了8类库元件,分别就是电源元件(Electrical Sources)、基本元器件(Elements)、电力电子元件(Power Electronics)、电机元件(Machines)、电路测量仪器(Measurements)、应用元件库(Application Libraries)、附加元件库(Extras Library)、电力图形用户接口(Powergui)。

5、3同步发电机系统短路算例图为了排除一些干扰,在仿真中得到理想得数据及波形,在本篇论文中,选择了最具有代表性得典型得电力系统——单机无穷大系统。

该系统认为功率无穷大,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。

设计电力系统算例图如下图5、1所示。

图5、1电力系统得算例图5、4选用模块5、4、1同步电机模块在电机元件库中,同步电机得模型有五个,即两个简化模型、一个实名制下得原理模型、一个标幺值下得原理模型与一个标幺值下得标准模型。

我选用得就是标幺值下得简化得同步电机单元(Simplified Synchronous Machine pu Units)。

其可调节参数为连接形式(Connection type),额定功率、额定电压、额定频率(Nom、power,L-L volt,and freq),惯性分量、阻尼因素、极对数(Inertia,damping factor and pairs of poles),内部阻抗(Internal impedance),初始状态(Init、cond、)。

同步电机得输出端包括了三相输出端子(A、B、C)与测量端子(m)、通过测量端子,可以观测到同步电机得电压、电流、功率、转子等22个数值。

function varargout = transformer(varargin)% TRANSFORMER MATLAB code for transformer.fig% TRANSFORMER, by itself, creates a new TRANSFORMER or raises the existing% singleton*.%% H = TRANSFORMER returns the handle to a new TRANSFORMER or the handle to% the existing singleton*.%% TRANSFORMER('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local% function named CALLBACK in TRANSFORMER.M with the given input arguments.%% TRANSFORMER('Property','Value',...) creates a new TRANSFORMER or raises the% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are% applied to the GUI before transformer_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application% stop. All inputs are passed to transformer_OpeningFcn via varargin.%% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one% instance to run (singleton)".%% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help transformer% Last Modified by GUIDE v2.5 17-Mar-2015 23:37:53% Begin initialization code - DO NOT EDITgui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...'gui_Singleton', gui_Singleton, ...'gui_OpeningFcn', @transformer_OpeningFcn, ...'gui_OutputFcn', @transformer_OutputFcn, ...'gui_LayoutFcn', [] , ...'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});endif nargout[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});elsegui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end% End initialization code - DO NOT EDIT% --- Executes just before transformer is made visible.function transformer_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn.% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% varargin command line arguments to transformer (see VARARGIN)% Choose default command line output for transformerhandles.output = hObject;% Update handles structureguidata(hObject, handles);% UIWAIT makes transformer wait for user response (see UIRESUME)% uiwait(handles.figure1);% --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = transformer_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line output from handles structurevarargout{1} = handles.output;function number1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number1 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number1 as a doublenumber1 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number1)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number1 = number1;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number2 as a doublenumber2 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number2)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number2 = number2;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number3_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number3 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number3 as a doublenumber3 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number3)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number3 = number3;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number4_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number4 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number4 as a doublenumber4 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number4)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number4 = number4;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number5_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number5 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number5 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number5 as a doublenumber5 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number5)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number5 = number5;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number5_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number5 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number6_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number6 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number6 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number6 as a doublenumber6 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number6)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number6 = number6;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number6_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number6 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number7_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number7 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number7 as a doublenumber7 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number7)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number7 = number7;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number8_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number8 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number8 as a doublenumber8 = str2double(get(hObject, 'String'));if isnan(number8)set(hObject, 'String', 0);errordlg('Input must be a number','Error');end% Save the new density valuehandles.metricdata.number8 = number8;guidata(hObject,handles)% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number8_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end% --- Executes on button press in figure.function figure_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to figure (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)number9 =1/2*((handles.metricdata.number19/handles.metricdata.number20)^2*hand les.metricdata.number3+(handles.metricdata.number19/handles.metricdat a.number21)^2*handles.metricdata.number4-(handles.metricdata.number20 /handles.metricdata.number21)^2*handles.metricdata.number5)* handles.metricdata.number2 *handles.metricdata.number2/(1000*handles.metricdata.number1*handles.m etricdata.number1);set(handles.number9, 'String', number9);number10 =1/2*((handles.metricdata.number19/handles.metricdata.number20)^2*hand les.metricdata.number3+(handles.metricdata.number20/handles.metricdat a.number21)^2*handles.metricdata.number5-(handles.metricdata.number19 /handles.metricdata.number21)^2*handles.metricdata.number4)* handles.metricdata.number2 *handles.metricdata.number2/(1000*handles.metricdata.number1*handles.m etricdata.number1);set(handles.number10, 'String', number10);number11 =1/2*((handles.metricdata.number19/handles.metricdata.number21)^2*hand les.metricdata.number4+(handles.metricdata.number20/handles.metricdat a.number21)^2*handles.metricdata.number5-(handles.metricdata.number19 /handles.metricdata.number20)^2*handles.metricdata.number3)* handles.metricdata.number2 *handles.metricdata.number2/(1000*handles.metricdata.number1*handles.m etricdata.number1);set(handles.number11, 'String', number11);number12 =1/2*((handles.metricdata.number19/handles.metricdata.number20)*handle s.metricdata.number6+(handles.metricdata.number19/handles.metricdata. number21)*handles.metricdata.number7-(handles.metricdata.number20/han dles.metricdata.number21)*handles.metricdata.number8)*handles.metricdata.number2 *handles.metricdata.number2/(100*handles.metricdata.number1);set(handles.number12, 'String', number12);number13 =1/2*((handles.metricdata.number19/handles.metricdata.number20)*handle s.metricdata.number6+(handles.metricdata.number20/handles.metricdata. number21)*handles.metricdata.number8-(handles.metricdata.number19/han dles.metricdata.number21)*handles.metricdata.number7)*handles.metricdata.number2 *handles.metricdata.number2/(100*handles.metricdata.number1);set(handles.number13, 'String', number13);number14 =1/2*((handles.metricdata.number19/handles.metricdata.number21)*handle s.metricdata.number7+(handles.metricdata.number20/handles.metricdata. number21)*handles.metricdata.number8-(handles.metricdata.number19/han dles.metricdata.number20)*handles.metricdata.number6)*handles.metricdata.number2 *handles.metricdata.number2/(100*handles.metricdata.number1);set(handles.number14, 'String', number14);number15 =handles.metricdata.number18/(1000*handles.metricdata.number2*handles. metricdata.number2);set(handles.number15, 'String', number15);number16 =handles.metricdata.number17*handles.metricdata.number1/(100*handles.m etricdata.number2*handles.metricdata.number2);set(handles.number16, 'String', number16);% --- Executes on button press in reset.function reset_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to reset (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)initialize_gui(gcbf, handles, true);function number9_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number9 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number9 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number9 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number9_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number9 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number11_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number11 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number11 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number11 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number11_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number11 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number10_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number10 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) handles.number10=0.5*(number3+number5-number4)*number2^2/(1000*number 1^2);% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number10 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number10as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number10_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number10 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number14_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number14 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number14 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number14 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number14_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number14 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number13_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number13 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number13 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number13 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number13_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number13 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number12_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number12 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number12 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number12 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number12_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number12 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number15_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number15 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number15 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number15 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number15_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number15 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction number16_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number16 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of number16 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of number16 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function number16_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number16 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end% --- Executes on button press in reset.function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to reset (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)initialize_gui(gcbf, handles, true);function initialize_gui(fig_handle, handles, isreset)% If the metricdata field is present and the reset flag is false, it means % we are we are just re-initializing a GUI by calling it from the cmd line % while it is up. So, bail out as we dont want to reset the data.if isfield(handles, 'metricdata') && ~isresetreturn;endhandles.metricdata.number1 = '';handles.metricdata.number2 = '';handles.metricdata.number3 = '';handles.metricdata.number4 = '';handles.metricdata.number5 = '';handles.metricdata.number6 = '';handles.metricdata.number7 = '';handles.metricdata.number8 = '';set(handles.number1, 'String', handles.metricdata.number1);set(handles.number2, 'String', handles.metricdata.number2);set(handles.number3, 'String', handles.metricdata.number3);set(handles.number4, 'String', handles.metricdata.number4);set(handles.number5, 'String', handles.metricdata.number5);set(handles.number6, 'String', handles.metricdata.number6);set(handles.number7, 'String', handles.metricdata.number7);set(handles.number8, 'String', handles.metricdata.number8);set(handles.number9, 'String', '');set(handles.number10, 'String', '');set(handles.number11, 'String', '');set(handles.number12, 'String', '');set(handles.number13, 'String', '');set(handles.number14, 'String', '');set(handles.number15, 'String', '');set(handles.number16, 'String', '');set(handles.number17, 'String', '');set(handles.number18, 'String', '');set(handles.number19, 'String', '');set(handles.number20, 'String', '');set(handles.number21, 'String', '');% Update handles structureguidata(handles.number1, handles);guidata(handles.number2, handles);guidata(handles.number3, handles);guidata(handles.number4, handles);guidata(handles.number5, handles);guidata(handles.number6, handles);guidata(handles.number7, handles);guidata(handles.number8, handles);guidata(handles.number9, handles);guidata(handles.number10, handles);guidata(handles.number11, handles);guidata(handles.number12, handles);guidata(handles.number13, handles);guidata(handles.number14, handles);guidata(handles.number15, handles);guidata(handles.number16, handles);guidata(handles.number17, handles);guidata(handles.number18, handles);guidata(handles.number19, handles);guidata(handles.number20, handles);guidata(handles.number21, handles);function number17_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to number17 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB。

用Matlab/Simulink 中的Powersystem 库，完成下列实验：1. 单相变压器电流和电压计算有一台单相变压器，其额定参数为：Hz f N 50=，A kV S N ∙=10，V U U N N 22038021=。

一、二次绕组的漏阻抗分别为()Ω+=22.014.01j Z ，()Ω+=055.0035.02j Z ，励磁阻抗()Ω+=31030j Z m ，负载阻抗()Ω+=54j Z L 。

使用Simulink 建立仿真模型，计算在高压侧施加额定电压时，（1）一、二次侧的实际电流和励磁电流；（2）二次侧的电压。

用Matlab/Simulink 中的Powersystem 库搭建的仿真模型如图1所示。

图1 线性变压器负载运行仿真模型2. 使用Simulink建立仿真模型，仿真验证三相变压器的Yd11联结组别的一次测电压和二次侧电压的幅值和相位关系。

用Matlab/Simulink中的Powersystem库搭建的仿真模型如图2所示。

图2 变压器联接组别仿真模型3.使用simulink建立直流电动机的能耗制动仿真模型，仿真分析获得转速、电枢电流和电磁转矩的暂态过程曲线。

用Matlab/Simulink中的Powersystem库搭建的仿真模型如图3所示。

图3 他励直流电动机能耗制动仿真模型4. 使用simulink 建立他励直流电动机的改变电枢电压的仿真模型，仿真分析获得转速、电枢电流和电磁转矩的暂态过程曲线。

用Matlab/Simulink 中的Powersystem 库搭建的仿真模型如图4所示。

图4 他励直流电动机的改变电枢电压的仿真模型5. 一台4极三相异步电动机，额定电压V U N 380=（△形联结），额定频率Hz f N 50=，额定转速m in 1487r n N =，其他参数为Ω=055.01R ，Ω=265.01σX ，Ω=763.0m R ，Ω=39.16m X ，Ω='04.02R ，Ω='565.02σX 。

第1篇一、实验目的1. 理解变压器的工作原理和基本特性。

2. 掌握变压器仿真软件的使用方法。

3. 通过仿真实验，分析变压器在不同工作条件下的性能变化。

4. 熟悉变压器参数对性能的影响。

二、实验原理变压器是一种利用电磁感应原理，将一种电压转换为另一种电压的电气设备。

其基本原理是：当交流电流通过变压器的初级绕组时，会在铁芯中产生交变磁场，从而在次级绕组中感应出电动势。

变压器的主要参数包括：变比、空载损耗、短路损耗、效率等。

三、实验设备1. 变压器仿真软件（如MATLAB/Simulink、PSPICE等）。

2. 电脑一台。

四、实验步骤1. 打开变压器仿真软件，创建一个新的仿真模型。

2. 根据实验要求，设置变压器的参数，如变比、绕组电阻、漏感等。

3. 添加激励源，设置输入电压和频率。

4. 添加测量仪器，如电压表、电流表、功率表等，用于测量变压器的输出电压、电流和功率。

5. 运行仿真，观察变压器的性能变化。

6. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验内容1. 空载实验（1）设置变压器的变比为1:1，绕组电阻为0，漏感为0。

（2）设置输入电压为220V，频率为50Hz。

（3）观察输出电压随时间的变化，记录空载损耗。

2. 短路实验（1）设置变压器的变比为1:1，绕组电阻为0，漏感为0。

（2）设置输入电压为220V，频率为50Hz。

（3）将次级绕组短路，观察输出电流随时间的变化，记录短路损耗。

3. 负载实验（1）设置变压器的变比为1:1，绕组电阻为5Ω，漏感为1mH。

（2）设置输入电压为220V，频率为50Hz。

（3）添加负载电阻，设置负载功率为100W。

（4）观察输出电压、电流和功率随时间的变化，记录变压器的效率。

六、实验结果与分析1. 空载实验通过空载实验，可以得到变压器的空载损耗。

空载损耗主要由铁损耗和励磁损耗组成。

铁损耗与输入电压的平方成正比，励磁损耗与输入电压成正比。

2. 短路实验通过短路实验，可以得到变压器的短路损耗。

降到0到晶闸管能重新施加正向电压而不会误导通的时间。
第5章 电力电子电路仿真分析
(a)
(b)
图5-7 晶闸管模块的电路符号和静态伏安特性 (a) 电路符号；(b) 静态伏安特性
第5章 电力电子电路仿真分析
SimPowerSystems库提供的晶闸管模块一共有两种：一
种是详细的模块(Detailed Thyristor)，需要设置的参数较多； 另一种是简化的模块(Thyristor)，参数设置较简单。晶闸管 模块的图标如图5-8。
电感Lon、直流电压源Vf组成的串联电路和开关逻辑单元来 描述。电力电子元件开关特性的区别在于开关逻辑和串联电 路参数的不同，其中开关逻辑决定了各种器件的开关特征； 模块的串联电阻Ron和直流电压源Vf分别用来反映电力电子 器件的导通电阻和导通时的电压降；串联电感Lon限制了器 件开关过程中的电流升降速度，同时对器件导通或关断时的 变化过程进行模拟。
第5章 电力电子电路仿真分析
图5-6 例5.1的仿真波形图
第5章 电力电子电路仿真分析
5.1.2 晶闸管模块
1. 原理与图标 晶闸管是一种由门极信号触发导通的半导体器件，图57所示为晶闸管模块的电路符号和静态伏安特性。当晶闸管 承受正向电压(Vak>0)且门极有正的触发脉冲(g>0)时，晶闸 管导通。触发脉冲必须足够宽，才能使阳极电流Iak大于设定 的晶闸管擎住电流I1，否则晶闸管仍要转向关断。导通的晶 闸管在阳极电流下降到0(Iak=0)或者承受反向电压时关断， 同样晶闸管承受反向电压的时间应大于设置的关断时间，否 则，尽管门极信号为0，晶闸管也可能导通。这是因为关断 时间是表示晶闸管内载流子复合的时间，是晶闸管阳极电流
第5章 电力电子电路仿真分析

单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的(1) 熟悉matlab下的simulink的使用(2) 熟悉单相全波可控整流电路的工作原理和波形情况。

二、电路及其工作原理在图1(a)中，变压器T带中心抽头，在u2正半周，VT1工作，变压器二次绕组上半部分流流过电流, 电流流向为u2上半部分经VT1，然后经电阻R，最后回到变压器中心抽头；u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流，电流流向为 u2下部分经VT2，然后经电阻R，最后回到变压器中心抽头。

由此可见，流过负载R的电流自始至终是从上而下，因此在负载两端得到的是直流电压，达到了整流的目的。

图1(b)给出了ud和变压器一次电流i1的波形。

由波形可知，单相全波可控整流电路的ud波形与单相桥式全控整流的波形完全一样，另外交流输入端电流波形也一样，有正有负，因此变压器也不存在直流磁化的问题。

但是两者还是有一些差别，差别如下，第一：单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头，结构比较复杂。

因此设计和制作比较复杂，而且用料也比较多，从而会增加变压器设计成本。

第二：单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，而单相全控桥式可控整流电路由四个晶闸管，由于晶闸管为电流型器件，其驱动电路比较复杂，而且驱动功率比较大，因此前者相对于后者可以节省两个驱动电路，相应地系统驱动功率也显著降低。

此外单相全波可控整流晶闸管承受的最大电压为，是单相全控桥式整流电路的两倍，这是不利的因此其只适合应用在低压场合。

三、MATLAB下的模型建立图3.2 电源参数：电阻参数：脉冲参数：四、仿真结果及波形分析（1）α=30°时：（2）α=60°时：（3）α=90°时：（4）α=120°时：分析：单相全波整流电路的优点是纹波电压较小，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。

单相全波可控整流的特点：电路使用的整流器件比半波整流时多一倍，变压器带中心抽头;无滤波电路时，整流电压的直流分量较小，最大为0.9U2;整流电压脉动较小，比半波整流小一倍;变压器利用率比半波整流高;整流器件所受的反向电压较高。

matlab电路仿真代码以下是一个简单的MATLAB电路仿真代码示例，演示如何使用MATLAB进行基本的电路仿真：matlab定义电路参数R = 1; 电阻值C = 1; 电容值L = 1; 电感值Vin = 1; 输入电压定义仿真参数t_start = 0; 仿真起始时间t_end = 10; 仿真结束时间dt = 0.01; 仿真步长计算仿真所需变量N = floor((t_end - t_start) / dt) + 1; 仿真步数t = linspace(t_start, t_end, N); 时间向量Vout = zeros(1, N); 输出电压向量I = zeros(1, N); 电感电流向量进行仿真for i = 2:NVout(i) = Vout(i-1) + (Vin - Vout(i-1)) * dt / (R*C); RC电路输出电压I(i) = I(i-1) + (Vin - Vout(i-1)) * dt / L; 电感电流end绘制输出结果figure;subplot(2,1,1);plot(t, Vout);title('输出电压');xlabel('时间');ylabel('电压');subplot(2,1,2);plot(t, I);title('电感电流');xlabel('时间');ylabel('电流');以上代码演示了一个简单的RC电路和电感电流的仿真。

首先定义了电路的参数，然后定义了仿真的时间范围和步长。

接下来，根据定义的参数和仿真步长计算出时间向量，以及初始化输出电压和电感电流的向量。

然后，使用一个for 循环进行仿真，根据RC电路和电感电流的公式更新输出电压和电感电流的值。

最后，使用subplot将输出电压和电感电流的结果绘制在一个图形窗口中。

请注意，上面的示例只是一个简单的电路仿真示例，实际的电路仿真可能更复杂，具体的仿真方法和计算公式取决于电路的特性和您的需求。

基于Matlab/Simulink 反激变换器电路仿真1. 电路原理反激电路即Flyback ，如图1。

变压器的一次和二次绕组的极性相反，这大概也是 Flyback 名字的由来：a.当开关管导通时，变压器原边电感电流开始上升，此时由于次级同名端的关系， 输出二极管截止，变压器储存能量，负载由输出电容提供能量。

此时等效电路如图2；b •当开关管截止时，变压器原边电感感应电压反向，此时输出二极管导通，变压器 中的能量经由输出二极管向负载供电，同时对电容充电，补充刚刚损失的能量。

此时等 效电路如图3。

1反激电路图2开关导通 2. 模型建立过程根据flyback 电路原理，在 MATLAB ( Simulink )中建立仿真模型如图 4,模块包括:(1) 输入端直接接入直流恒压源( DC Voltage Source )； (2) 开关器件Q 选择MOSFET (参数默认)； (3) 脉冲触发器(Pulse Generator )控制 MOSFET ；(4) 磁化电感Lm 、电容C 和电阻R 各一个，电力二极管一个(Diode 参数默认)； (5) 变压器(Lin ear tra nsformer )；图3开关关断图(6) 用于观察波形的示波器(scope);(7) 信号接口( Voltage Measureme nt 和Curre nt Measureme nt);(8) Powergui模块，特别注意其Simulation type的设置；3.参数设置过程(1)选定输入电源电压Vin=200V,开关频率f=100KHZ，T=0.01ms。

则设置DC Voltage Source--Amplitude=200，Pulse Generator-->Period=0.1e-3(2)关于比D即脉冲触发器占空(Pulse Width)的设置，D取0.5;(3)输出电压Vo=5V,输出电流lo=1A,所以负载电阻R=5Q;(4)powergui-->simulation type 设置为：continuous, 即连续系统仿真；(5)电容C取值、变压器变比N2:N1和磁化电感Lm取值计算：已知电源输入为Vin=200V，输出Vo=5V , T=0.02ms, f=50KHz电压纹波V。