基于MATLAB的电容器投切时间的仿真研究报告
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基于MA TLAB的“电力电子技术”仿真实验的研究王娜 厉善亨 申岳(上海海事大学科学研究院上海 200135)摘 要:电力电子技术是主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件所构成的各种变流电路和变流装置,运用这些变流装置完成对电能的变换和控制。
近年来,随着功率变流技术的迅猛发展,经过变流技术处理的电能在整个国民经济的用电量中所占比例越来越大。
为了方便地对这些变流电路进行仿真,采用了MATLAB的Simulink库。
同时,还采用VISUAL BASIC语言将电力电子变流电路的波形与MATLAB仿真界面进行链接,以便更简洁地、直观地,甚至是在无人指导的情况下,让学习者独立地完成电力电子变流电路的仿真实验。
关键词:电力电子 MATLAB 仿真 VB中图分类号:TN34 文献标识码:A 文章编号:1003-4862 (2008) 06-0341-04"Power Electronics" Simulation on MATLABWang Na; Li Shanheng; Shen Yue(Science and Study College,Shanghai Maritime University,Shanghai 200135,China)Abstract:Power electronics technology focuses on the various power electronic devices , the various converter circuit and converter devices composed of these power electronic devices as well. It makes use of these power electronic devices to complete the transfer and control of the power. In recent years, with the rapid development of the power conversion technology, the processing power through converter technology is at larger and larger proportion in the entire national economy of the electricity consumption. In order to facilitate the flow of these variable circuit simulation, making use of the SIMULINK Library in MATLAB. At the same time, making use of VB, we connect power electronic converter circuit waveform with MATLAB simulation interface to complete an independent power electronic converter circuit simulation by oneself simply and intuitively, even in the absence of guidance the circumstances.Keywords:power electronics; MATLAB; simulation; VB“电力电子技术”是自动化专业的一门重要的课程,也是一门实践性很强的课程,有大量的波形需要分析、计算。
matlab电路仿真报告一. 仿真背景和目的在电路设计和验证过程中,电路仿真技术是非常重要的。
Matlab这一强大的仿真软件,可快速有效地在仿真环境中进行电路设计验证,确保电路设计在实际应用中的可靠性和稳定性。
二. 仿真内容介绍本次仿真实验主要涉及四个方面的内容:交流电路、直流电路、半导体器件、功率放大器。
1. 交流电路仿真交流电路仿真是电路设计的基础。
本次仿真实验中,我们构建了简单的交流电路,通过仿真计算得到了交流电流、交流电压以及电路功率等参数。
2. 直流电路仿真直流电路仿真实验中,我们建立了稳定的直流电源和直流电路,在仿真环境中模拟了直流电路的工作状态,包括电流、电压、功率等参数。
通过仿真结果可以得到直流电路的性能评估。
3. 半导体器件仿真半导体器件在现代电子电路中广泛应用。
本次仿真中,我们针对开关电路的应用设计了半导体管,通过仿真计算得到了开关电路在不同工作状态下的输出特性,包括开关电压、开通电流等。
4. 功率放大器仿真功率放大器是实际应用中常见的一种电路结构。
仿真实验中,我们设计了基本的功率放大器电路,在仿真环境中计算得到了频率响应、增益、输出功率等参数,用于评估该功率放大器的性能和稳定性。
三. 仿真结果分析通过仿真计算和实验结果分析,可以得出以下几点结论:1. 交流电路仿真结果表明,输入交流电源的电流和电压随时间变化而变化,同时可以计算得到电路的功率和电阻等参数。
2. 直流电路仿真结果表明,直流电路的电流和电压稳定,可以计算得到直流电路的电流、电压和功率等参数。
3. 半导体器件仿真结果表明,半导体器件可以有效地用于开关电路应用,可以计算得到器件的开通电流、开关电压等参数。
4. 功率放大器仿真结果表明,功率放大器可以在一定的频率范围内实现较大的增益和输出功率。
同时,该电路还具有一定的稳定性和可靠性。
四. 总结和展望通过对电路仿真实验的分析和总结,我们可以发现,电路仿真技术在电路设计和验证过程中具有不可替代的作用。
matlab仿真实验报告Matlab仿真实验报告引言:Matlab是一种广泛应用于科学和工程领域的数值计算软件,它提供了强大的数学和图形处理功能,可用于解决各种实际问题。
本文将通过一个具体的Matlab 仿真实验来展示其在工程领域中的应用。
实验背景:本次实验的目标是通过Matlab仿真分析一个电路的性能。
该电路是一个简单的放大器电路,由一个输入电阻、一个输出电阻和一个放大倍数组成。
我们将通过Matlab对该电路进行仿真,以了解其放大性能。
实验步骤:1. 定义电路参数:首先,我们需要定义电路的各个参数,包括输入电阻、输出电阻和放大倍数。
这些参数将作为Matlab仿真的输入。
2. 构建电路模型:接下来,我们需要在Matlab中构建电路模型。
可以使用电路元件的模型来表示电路的行为,并使用Matlab的电路分析工具进行仿真。
3. 仿真分析:在电路模型构建完成后,我们可以通过Matlab进行仿真分析。
可以通过输入不同的信号波形,观察电路的输出响应,并计算放大倍数。
4. 结果可视化:为了更直观地观察仿真结果,我们可以使用Matlab的图形处理功能将仿真结果可视化。
可以绘制输入信号波形、输出信号波形和放大倍数的变化曲线图。
实验结果:通过仿真分析,我们得到了以下实验结果:1. 输入信号波形与输出信号波形的对比图:通过绘制输入信号波形和输出信号波形的变化曲线,我们可以观察到电路的放大效果。
可以看到输出信号的幅度大于输入信号,说明电路具有放大功能。
2. 放大倍数的计算结果:通过对输出信号和输入信号的幅度进行计算,我们可以得到电路的放大倍数。
通过比较不同输入信号幅度下的输出信号幅度,可以得到放大倍数的变化情况。
讨论与分析:通过对实验结果的讨论和分析,我们可以得出以下结论:1. 电路的放大性能:根据实验结果,我们可以评估电路的放大性能。
通过观察输出信号的幅度和输入信号的幅度之间的比值,可以判断电路的放大效果是否符合设计要求。
Matlab仿真的电容器充、放电过程瞬态可视化1.引言物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验对于高中物理知识的理解与掌握具有极其重要的意义。
在物理学科的学习过程中,限于实验条件的制约,对于某些课堂上物理老师没做或本身就不容易做的演示实验,我们自己可以利用一些强大的计算机制作软件,设计虚拟仿真实验,来更好的再现某些物理实验过程,观察、分析实验现象,归纳、总结实验结论,更好的理解相关物理原理与规律。
伴随着信息时代的到来,互联网技术飞速发展,使物理知识的学习发生了巨大的变化。
尤其是仿真模拟软件的出现,拓宽了学习物理知识的途径。
本文以高中物理中电容器的充、放电为例,利用Matlab软件,再现其充、放电过程中电压随时间的变化情况,使大家更好的理解计算机软件在学习物理知识中的应用与重大意义,能够从中获得一些启示。
2.提出的方法高中物理教材中,给出了电容器电容的表达式为:C=Q/U,但是,电容C却与Q、U都无关,在充、放电时,电容器极板上的电量Q及其两板间的电压U都在随时间t发生变化,而且,一般时间很短,不易观察与分析变化情况。
观测电容器充、放电过程的瞬态变化通常包含两种方法。
第一种方法是:搭建实际电容器电路,将电容器元件与电源、电阻相连接。
第二种方法是:利用计算机软件技术,构建虚拟仿真的电路。
其应用类似于多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式的人工世界――虚拟现实(Virtual Reality简称VR)。
它可以创造一种身临其境、完全真实的感觉,犹如在真实现实中的体验一样。
本文采用第二种方法,在数学计算软件Matlab中,使用Simulink工具箱搭建虚拟仿真电路。
与实际电路相似,虚拟电路主要包括电源、电阻、电容、示波器四个部分,如图1所示。
电阻的主要功能是仿真电源的电阻特性,即,实际电源通常具有一定的等效电阻。
将示波器连接在电容器的两端,通过改变电源所输入的直流电压的大小,可以在示波器的输出屏幕上观测电容器充、放电过程中电压的变化。
晶闸管投切电容器暂态过程仿真分析及过电压抑制措施作者:时清华于群彭菲周明来源:《工业技术创新》2016年第04期摘要:由于目前电网调控越来越精准,并联电容器的投切操作也越来越频繁,电容器的工作状态影响着电网供电可靠性与供电质量,然而电容器的故障率始终较高。
本文针对这一问题,深入研究了电容器损坏原因机理,使用Matlab仿真软件搭建了三相晶闸管投切电容器仿真模型,对电容器投切操作引起的过电压、过电流及电网无功功率进行了仿真分析。
同时提出一种过电压抑制方法,并对搭建模块进行仿真验证。
仿真结果表明:该方法可以有效地抑制操作过电压,降低电容器损坏率。
关键词:并联电容器;晶闸管投切电容器;过电压抑制;放电电路中图分类号:TM772 文献标识码: A 文章编号: 2095-8412 (2016) 04-787-04工业技术创新 URL: http:// DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.056引言目前配电网中广泛使用无功补偿装置用于补偿电力系统的无功功率,而并联电容器是无功补偿装置中的重要元件,因此电容器的工作状况直接影响着配电网的稳定与电能质量[1]。
传统高压电容器投切普遍采用高压断路器,但是由于技术问题,断路器重燃率高,操作难度大,甚至会引发严重的三相重燃事故[2]。
目前,由于TSC控制简单,工作过程中不产生谐波,可快速重复投切等优点,该技术在投切电容器方面应用广泛。
1 晶闸管投切电容器技术1.1 TSC主电路连接方式晶闸管投切并联电容器主要是由电容器、双向反并联晶闸管开关和阻抗很小的电抗器组成。
电抗器根据其电抗率的不同,功能也有所不同:电抗率为0.1%~1%的电抗器主要用于抑制合闸涌流,电抗率为4.5%~6%的串联电抗器用来抑制三次谐波电流,电抗率为12%~13%的串联电抗器用来抑制五次谐波电流[3]。
三相TSC主电路连接方式有四种情况:根据电容器的连接方式可以分为星型连接和角型连接,星型连接又分为有无中线两种情况,而角型连接也分为角内和角外两种,各主电路接线方式如图1所示[4]。
电气matlab仿真类毕业范文# 基于Matlab的电气系统仿真研究。
摘要:本文主要讲述了我在电气Matlab仿真这个有趣又有点“烧脑”的领域中的探索之旅。
我会带着大家一起了解如何用Matlab这个超级工具来对电气系统进行仿真,就像带着小伙伴们在一个充满电的奇妙世界里冒险一样。
一、引言。
在电气这个神奇的领域里,就像一个充满魔法的城堡,到处都是看不见的电精灵在跑来跑去。
我们想要知道这些电精灵是怎么工作的,但是直接去摆弄那些复杂的电气设备就像在黑暗中摸瞎一样危险又困难。
这时候,Matlab就像一个神奇的魔法棒,能够帮我们在电脑这个安全的小世界里模拟出电气系统的运行情况,就像在沙盒里玩建造游戏一样,既安全又能随心所欲地探索。
二、Matlab在电气仿真中的基础。
# (一)Matlab简介。
Matlab呀,就像是一个万能的百宝箱。
它里面有各种各样的工具,对于电气仿真来说,就像是有各种不同功能的魔法道具。
它可以做数学计算,就像一个超级聪明的小魔法师在快速计算魔法咒语(数学公式)的结果。
而且它还有强大的绘图功能,能把我们电气系统里那些看不见的电的变化用漂亮的图形展示出来,就像给电精灵们拍了一组写真集。
# (二)电气元件在Matlab中的建模。
比如说电阻,在Matlab里建模就像是给这个电气世界里的“小门卫”(电阻阻碍电流就像门卫阻拦一些人一样)画一个画像。
我们可以用简单的代码来定义电阻的阻值等特性。
像电容和电感这两个家伙,它们就比较特别了。
电容像是一个能储存电能的小水库,电感则像是一个对电流变化很敏感的小侦探。
在Matlab里给它们建模就像是给水库设计容量和给侦探描述他的侦查规则一样。
三、简单电气电路的仿真。
# (一)直流电路仿真。
想象一下我们有一个简单的直流电路,就像一条单行道,电流只能沿着一个方向走。
在Matlab里模拟这个直流电路的时候,我们首先要确定电路里的元件,比如说电源、电阻等。
然后就像搭积木一样,用Matlab的代码把这些元件组合起来。
利用matlab仿真对电力系统谐波治理摘要:随着国民经济和科学技术的蓬勃发展,冶金、化学等现代化大工业和电气化铁路的发展,电网负荷加大,电力系统中的非线性负荷(硅整流设备、电解设备、电力机车)及冲击性、波动性负荷(电弧炉、轧钢机、电力机车运行)使得电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡,非对称性(负序)和负荷波动性日趋严重。
电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行,降低了人民的生活质量。
所以在世界各国都十分重视电能质量的管理。
引言新兴负荷的出现对电能质量的要求更高电能质量问题逐渐引起普遍重视,主要原因如下:(1)大量基于计算机的控制设备和电子装置投入使用,其性能对电压质量非常敏感。
(2)调速电机和无功补偿装置,导致系统谐波水平不断上升,从而对电力系统的容量和安全运行产生影响。
(3)电力用户不断增长的电能质量意识迫使电力公司提高供电质量,设法解决诸如电压中断,电压跌落和开关暂态等电能质量问题。
衡量电能质量的主要指标是电网频率和电压质量。
频率质量指标为频率允许偏差;电压质量指标包括允许电压偏差、允许波形畸变率(谐波)、三相电压允许不平衡度以及允许电压波动和闪变。
国家技术监督局已公布了上述电能质量的五个国家标准。
电能质量的具体指标。
1.电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz,GB/T15945-1995《电能质量一电力系统频率允许偏差》中规定:电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz,当系统容量较小时,偏差值可放宽到±0.5Hz,标准中没有说明系统容量大小的界限。
在《全国供用电规则》中规定"供电局供电频率的允许偏差:电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2HZ;电网容量在300万千瓦以下者,为±0.5HZ。
实际运行中,从全国各大电力系统运行看都保持在不大于±0.1HZ范围内。
2.电压偏差GBl2325-90《电能质量一供电电压允许偏差》中规定:35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%;10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的土7%;220V单相供电电压允许偏差为额定电压的7%~10%。
收稿日期:2011-06-12作者简介:孙楷淇(1981-),男,山东烟台人,硕士,主要从事无功补偿、配网运行维护的研究。
E-mail :skq23@126.com 基于MATLAB 的TCR-TSC 型无功补偿装置(SVC )仿真研究孙楷淇(阜阳市供电公司,安徽阜阳236017)摘要:本文阐述了一种TCR-TSC 型无功补偿装置(SVC )设计,对系统级模型进行理论分析,利用了交流无触点开关系统与矢量控制系统,采用MATLAB 对模拟系统进行了仿真,仿真结果表明了该设计方法的正确性和有效性。
关键词:TCR ;TSC ;无功补偿;SVC ;MATLAB中图分类号:TM761+.12文献标识码:A 文章编号:1672-9706(2011)增刊-0001-05Simulation Research on TCR-TSC Static Var Compensator (SVC )Based on MATLABSUN Kai-qi(Fuyang Power Supply Company ,Fuyang 236017,China )Abstract :A TCR-TSC static var compensator (SVC )is designed in this paper.It is theoretically ana-lyzed that the SVC system-level model to use the AC non-contact switching system and vector control sys-tem.Then the model system is simulated by using MATLAB.Simulation results show the correctness and effectiveness of the design.Key words :TCR ;TSC ;reactive power compensation ;SVC ;MATLAB1无功补偿在电力系统中的意义随着我国工业现代化的迅速发展,现代电力系统规模日益扩大,对电网运行的可靠性要求也越来越高。
仿真模型如下:(单相)
powergui
Continuous Voltage Measurement 1
v +-
Voltage Measurement
v
+-
Timer
Scope
Parallel RLC Load
Ideal Switch
g
m
12
Current Measurement
i
+-C
AC Voltage Source
电源电压()s u t t ω=,有功负载10kW ,无功负载1kvar 。
补偿容量按220v 下1kvar 计算为22
1000
66314220Q C F U μω===⨯。
补偿电容器的初始值可以由自己设定。
仿真结果如下:(第一条曲线是流过电容器的电流,第二条曲线是电容器两端电压,第三条曲线是电压源两端电压,以下图相同)
一 补偿电容器残压为零条件下的仿真
图1 电容器残压为零,在10ms 电源电压过零时投入
图2 电容器残压为零,在5ms 电源电压处于峰值311v 时投入,冲击电流为5
3.0810 A
图3 电容器残压为零,在7ms电源电压处于零与峰值之间251.7v时投入,冲击电流为
5
2.4910
A
二补偿电容器残压不为零条件下的仿真
1.仿真最佳投入时刻情况
图4 电容器残压为峰值,在5ms电源电压处于峰值时投入,为最佳投入时间
2. 仿真一般的“等电压投入”(即电源电压和电容器两端残压相等时投入)情况
图5 电容器残压为零与峰值之间的某点220v,在7.5ms电源电压等于220v时投入3. 非等压投入情况
图6 电容器残压为零与峰值之间某点220v,在6ms电源电压295.9v时投入,冲击电流为
4
A
7.4410
三 结论
根据0000()()1t c t c t t u u idt C +
+--
=+⎰,可以看出推出,如果在0t 时刻投入时电源电压
()c t u +与电容器两端的残压0
()c t u -不等,会有冲击电流(如果i 不为冲击电流,为有
限值,那么0
()c t u +应与0
()c t u -相等)。
仿真结果亦与此吻合。
通过仿真可以看出,总的原则应采取“等电压投入”(即电源电压和电容器两端残压相等时投入),这样不会产生冲击电流,可以实现平稳过渡。
如果要严格定义最佳投入时间的话,最佳投入时间是电容器残压为峰值时,电源电压处于
峰值时投入,这时0c c du
i c dt
==,这样电容器电流投入前为0,投入后初始值仍
然为0,没有跃变。
但如果电容器完全放电后,残压为零时,由“等电压投入原则”可知,应在电源电压过零时投入。