第8章MATLAB在高压直流输电及柔性输电中的仿真实例
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matlab电气仿真实例MATLAB电气仿真实例在本文中,我们将探讨MATLAB在电气仿真领域中的应用。
通过一个具体的实例,我们将展示如何使用MATLAB进行电气系统的建模、分析和仿真。
1. 引言电气系统的建模和仿真对于设计和分析电路、控制系统、电力系统等具有重要意义。
传统的电气仿真方法需要手动编写大量的数学方程,并且计算过程繁琐。
而MATLAB提供了一种快速、简便且高效的方式来实现电气仿真。
2. 问题描述假设我们有一个简化的直流电机系统。
系统包括一个直流电机、一个电阻和一个电压源。
我们想要分析在给定电压下电机的转速以及电机周围的电压和电流的变化情况。
3. 建立电气系统模型首先,我们需要建立电气系统的数学模型。
在本例中,我们使用电路定律(基尔霍夫定律和欧姆定律)来建立模型。
根据基尔霍夫定律,我们可以得到电路的电流方程:I = \frac{V}{R}其中,I是电流,V是电压,R是电阻。
根据欧姆定律,我们可以得到电机的速度与电压之间的关系:\omega = \frac{V}{K}其中,ω是电机的角速度,V是电压,K是电机的转速常数。
基于这些方程,我们可以进一步建立系统的状态空间模型:\begin{bmatrix} \dot{\omega} \\ \dot{I} \end{bmatrix} =\begin{bmatrix} 0 & \frac{-1}{K} \\ 0 & \frac{-1}{R}\end{bmatrix} \begin{bmatrix} \omega \\ I \end{bmatrix} +\begin{bmatrix} \frac{1}{K} \\ 0 \end{bmatrix} V其中,\dot{\omega}和\dot{I}分别表示电机速度和电流的导数。
4. MATLAB仿真现在我们可以使用MATLAB进行仿真了。
首先,我们需要定义系统的参数和初始条件。
例如,我们可以选择电压源电压为12V,电阻为1Ω,转速常数为10。
目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.1.1国外的研究现状 (1)1.1.2国内的发展现状 (1)1.2课题设计目标 (1)1.2.1经济性 (1)1.2.2互联性 (1)1.2.3控制性 (2)1.3高压直流输电的缺点 (2)2高压直流输电控制基本原理 (3)2.1高压直流输电控制系统分层结构 (3)2.2高压直流输电控制原理 (4)2.3高压直流输电控制方式 (5)2.3.1换流器触发控制 (5)2.3.2换流变压器控制 (5)2.4高压直流输电控制系统基本组成 (5)2.4.1换流器触发控制基本组成 (5)2.4.2换流变压器分接头控制基本组成 (6)3高压直流输电基本构成和工作原理 (7)3.1直流输电系统的构成方式 (7)3.1.1单极系统 (7)3.1.2双极系统 (8)3.1.3背靠背直流系统 (9)3.2高压直流输电的基本结构与工作原理 (9)3.2.1高压直流输电的基本结构与工作原理 (9)3.2.2基于晶闸管的12脉动换流单元 (10)4高压直流输电仿真模型的建立与结果分析 (12)4.1高压直流输电仿真模型的建立 (12)4.1.1线路的参数 (12)4.1.2整流环节简介 (13)4.1.3逆变环节简介 (13)4.1.4滤波器子系统简介 (13)4.2仿真结果分析 (14)4.2.1稳态系统波形 (14)4.2.2 HDVC系统直流线路故障 (15)4.2.3 HDVC系统交流侧故障 (17)5结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)ContentsAbstract (II)1 Introduction (1)1.1 Background and significance (1)1.1.1 Foreign research (1)1.1.2 Domestic research (1)1.2 Advantages of HDVC (1)1.2.1 Economy (1)1.2.2 Connection (1)1.2.3 Control (1)1.3 Short of HDVC (2)2 Basic principle of HDVC control system (3)2.1 Hierarchical structure (3)2.2 Principle of HDVC control system (4)2.3 Methods of HDVC control (5)2.3.1 Converter trigger (5)2.3.2 Converter transformer (5)2.4Constitute of HDVC control system (5)2.4.1 Consititute of converter trigger (5)2.4.2 Consititute of converter transformer (6)3 Operational principle of HDVC system (7)3.1 Consititute of HDVC system (7)3.1.1 System of single-pole (7)3.1.2 System of double-pole (8)3.1.3 System of back-to-back (9)3.2Operational principle of HDVC system (9)3.2.1Operational principle of HDVC system (9)3.2.2 12 pulsation commutation units based on thyristor (10)4Foundation and analysis of simulation model (12)4.1 Foundation of simulation model (12)4.1.1 Parameter in lines (12)4.1.2 Rectifier (13)4.1.3 Inverter (13)4.1.4 Filter (13)4.2 Analysis of simulation model (14)4.2.1 Waveform of steady state system (14)4.2.2 Waveform of DC line fault (15)4.2.3 Waveform of AC line fault (17)5 Conclusion (19)Reference documentation (20)Appreciation (21)高压直流输电系统的MATLAB仿真摘要:HVDC就是高压直流输电的缩写,不同于传统的交流输电,采用高压直流输电具有许多交流输电不具备的特性。
基于MATLAB的轻型高压直流输电系统仿真
屈鹏
【期刊名称】《中国西部科技》
【年(卷),期】2009(8)22
【摘要】本文分析了轻型高压直流输电的基本原理,建立了基于MATLAB的轻型高压直流输电系统的仿真模型.通过对三相接地短路的分析,验证了所建立的仿真模型和控制系统的正确性和合理性,为进一步研究轻型高压直流输电系统的物理模型奠定了理论基础.
【总页数】2页(P25,36)
【作者】屈鹏
【作者单位】贵州大学电气工程学院,贵州,贵阳,550003
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
【相关文献】
1.轻型高压直流输电系统的MATLAB仿真
2.基于PSCAD/EMTDC的背靠背高压直流输电系统仿真
3.基于PSCAD的云广特高压直流输电系统仿真模型建立
4.基于MATLAB/Simulink的高压直流输电系统仿真研究
5.基于MATLAB的超高压直流输电系统仿真研究
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编号 2018180240B 研究类型基础研究分类号 TP273.6 学士学位论文(设计)Bachelor’s Thesis论文题目基于MATLAB的高压直流输电系统的建模与仿真作者姓名罗俊学号2014118010240所在院系机电与控制工程学院学科专业名称电气工程及其自动化导师及职称韩涛讲师论文答辩时间2018年5月12日学士学位论文(设计)诚信承诺书目录1绪论 (5)1.2高压直流输电系统的优势和不足 (5)1.3高压直流输电的应用 (6)2 高压直流输电系统的原理 (6)2.1高压直流系统的元件与接线 (7)2.2换流器的工作原理 (12)2.3十二脉动换流器 (17)2.4直流输电系统的基本控制原理 (19)2.5直流输电系统的基本控制 (19)3高压直流输电系统仿真建模 (21)3.1单个最大接地回路直流输电系统基本结构(正极) (21)3.2 建模与仿真工具MA TLAB/Simulink 简介 (22)3.3高压直流输电系统建模 (23)4高压直流输电系统仿真结果分析 (27)4.1高压直流输电系统的起停和逐步仿真 (27)总结 (31)参考文献 (31)基于MATLAB的高压直流输电系统建模与仿真罗俊(指导教师,韩涛)(湖北师范大学机电与控制工程学院,中国黄石 435002)摘要:高压直流输电系统(HVDC)是一种成本低,耗能少,稳定性高,并且利用长距离线路来进行大容量输电的技术。
这种技术一般运用在海底电缆等长距离大容量的输电线路中。
本篇论文对高压直流输电系统(HVDC)的结构和概况进行论述。
运用Matlab仿真软件中的Simulink对其进行建模和系统的仿真得到相应的仿真波形,验证其有效性。
关键字:高压直流输电系统;Matlab仿真;Simulink模块库中图分类号:TP273.6Modeling and Simulation of HVDC Transmission System Based onMATLABLuo Jun(tutor: Han Tao)(College of Mechatronics and Control Engineering, Hubei Normal University, Huangshi, China, 435002)Abstract :HVDC (HVDC) is a low cost, low energy consumption, high stability, and the use of long distance lines for large capacity transmission technology. This technique is commonly used in long-distance, large-capacity transmission lines such as submarine cables. This paper discusses the structure and general situation of HVDC. Simulink of Matlab simulation software is used to simulate the simulation of the simulation and verify its effectiveness.Key words:HVDC transmission system;The Matlab simulation;Simulink module library基于MATLAB的高压直流输电系统建模与仿真罗俊(指导教师,韩涛)(湖北师范大学机电与控制工程学院中国黄石 435002)1绪论1.1高压直流输电系统的发展概况在现如今这个时代,用电在日常的生活中不可或缺,那么输电系统就显得更加重要,传输系统可分为直流传输和交流传输与交流传输相比,高压直流传输具有低功耗,低成本和高传输容量的优点,直流传输更加稳定。
matlab 电力系统仿真例程英文回答:MATLAB Power System Simulation Examples.MATLAB is a widely used software platform for power system simulation due to its robust capabilities and user-friendly interface. Here are a few common examples of power system simulations performed using MATLAB:Load flow analysis: This simulation helps determine the voltage and current distribution in a power system under steady-state conditions. It is used for planning, operation, and analysis of power systems.Transient stability simulation: This simulation assesses the dynamic behavior of a power system during sudden disturbances, such as faults or load changes. It helps ensure that the system remains stable after such events.Power flow optimization: This simulation optimizes the power flow through a power system to minimize losses, improve voltage stability, or reduce operating costs.Renewable energy integration: This simulation helps evaluate the impact of integrating renewable energy sources, such as solar and wind, into the power system.Microgrid modeling: This simulation investigates the performance and control of small-scale power systems, known as microgrids, which can provide localized and resilient power generation.MATLAB offers various toolboxes and capabilities for power system simulation, including:SimPowerSystems: A dedicated toolbox for modeling and simulating electrical power systems, including power generation, transmission, and distribution.Simulink: A powerful simulation environment formodeling dynamic systems, including power systems.Power System Blockset: A library of pre-built blocks for power system components, such as generators, transformers, and transmission lines.中文回答:MATLAB 电力系统仿真示例。
编号 2018180240B 研究类型基础研究分类号 TP273.6 学士学位论文(设计)Bachelor’s Thesis论文题目基于MATLAB的高压直流输电系统的建模与仿真作者姓名罗俊学号2014118010240所在院系机电与控制工程学院学科专业名称电气工程及其自动化导师及职称韩涛讲师论文答辩时间2018年5月12日学士学位论文(设计)诚信承诺书目录1绪论 (5)1.2高压直流输电系统的优势和不足 (5)1.3高压直流输电的应用 (6)2 高压直流输电系统的原理 (6)2.1高压直流系统的元件与接线 (7)2.2换流器的工作原理 (12)2.3十二脉动换流器 (17)2.4直流输电系统的基本控制原理 (19)2.5直流输电系统的基本控制 (19)3高压直流输电系统仿真建模 (21)3.1单个最大接地回路直流输电系统基本结构(正极) (21)3.2 建模与仿真工具MA TLAB/Simulink 简介 (22)3.3高压直流输电系统建模 (23)4高压直流输电系统仿真结果分析 (27)4.1高压直流输电系统的起停和逐步仿真 (27)总结 (31)参考文献 (31)基于MATLAB的高压直流输电系统建模与仿真罗俊(指导教师,韩涛)(湖北师范大学机电与控制工程学院,中国黄石 435002)摘要:高压直流输电系统(HVDC)是一种成本低,耗能少,稳定性高,并且利用长距离线路来进行大容量输电的技术。
这种技术一般运用在海底电缆等长距离大容量的输电线路中。
本篇论文对高压直流输电系统(HVDC)的结构和概况进行论述。
运用Matlab仿真软件中的Simulink对其进行建模和系统的仿真得到相应的仿真波形,验证其有效性。
关键字:高压直流输电系统;Matlab仿真;Simulink模块库中图分类号:TP273.6Modeling and Simulation of HVDC Transmission System Based onMATLABLuo Jun(tutor: Han Tao)(College of Mechatronics and Control Engineering, Hubei Normal University, Huangshi, China, 435002)Abstract :HVDC (HVDC) is a low cost, low energy consumption, high stability, and the use of long distance lines for large capacity transmission technology. This technique is commonly used in long-distance, large-capacity transmission lines such as submarine cables. This paper discusses the structure and general situation of HVDC. Simulink of Matlab simulation software is used to simulate the simulation of the simulation and verify its effectiveness.Key words:HVDC transmission system;The Matlab simulation;Simulink module library基于MATLAB的高压直流输电系统建模与仿真罗俊(指导教师,韩涛)(湖北师范大学机电与控制工程学院中国黄石 435002)1绪论1.1高压直流输电系统的发展概况在现如今这个时代,用电在日常的生活中不可或缺,那么输电系统就显得更加重要,传输系统可分为直流传输和交流传输与交流传输相比,高压直流传输具有低功耗,低成本和高传输容量的优点,直流传输更加稳定。
柔性直流输电系统的MATLAB仿真研究作者:吴杰徐钦来源:《硅谷》2011年第18期摘要:基于MATLAB搭建柔性直流输电(VSC-HVDC)仿真模型,研究VSC-HVDC的控制算法,仿真中采用双闭环矢量控制方式,使有功功率、无功功率分别独立控制,基于所搭建的仿真平台验证柔性直流输电的基本控制算法,同时该仿真中各模块具有一定的通用性,可作为各种控制算法研究的基础,也可作为基本试验平台的理论依据,为试验系统的设计提供理论基础,具有一定的实用价值。
关键词:直流;输电系统;MATLAB仿真中图分类号:TM743 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0920082-010 引言随着电力电子技术及全控器件的不断发展,大功率电力电子变换器的应用也越来越广泛。
近年来,基于IGBT等全控型器件的VSC-HVDC系统得到了快速发展,VSC-HVDC通过控制正弦脉宽调制给定正弦信号的相位和调制度就可控制有功功率和无功功率的大小及传输方向,从而可实现有功功率、无功功率同时且相互独立、快速的调节[1]。
与HVDC系统相比,VSC-HVDC不仅不需要交流侧提供无功功率,而且能够根据需要动态补偿交流系统的无功功率,稳定所连交流系统母线的电压,从而提高系统的稳定性。
VSC-HVDC系统的控制策略通常有三种[1][2]定直流电压控制或定有功功率控制、定无功功率或交流电压控制、定频率控制和定交流电压幅值控制。
向无源网络供电一般采用最后一种方法。
另外两种通常用于两端都为有源网络的情况。
1 系统结构及控制原理柔性直流输电系统结构如图1所示[3],两端变流器分别为VSC1,VSC2,均与有源系统US1,US2连接,并等效为理想电压源,忽略其等效电抗,L1,L2分别为两侧变流器的输入电抗,其等效电阻分别为R1,R2。
直流侧经电容C1,C2互连。
图1柔性直流输电系统结构图由于两端变流器VSC1与VSC2相互对称,因此以一端为例,设变流器输出电压为,电网输出为,T1-T6为IGBT器件,忽略谐波分量,可得变流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型如式1所示:式中,分别为电网电压矢量在d,q轴分量,为变流器交流侧电压、电流在d,q分量,为电网电压角频率,L为变流器输入电抗,R为其等效电阻。