Simulink电路仿真 精

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。

基于MATLAB/Simulink电力系统短路故障分析与仿真摘要：MATLAB有强大的运算绘图能力，给用户提供了各种领域的工具箱，而且编程语法简单易学。

论文对电力系统的短路故障做了简要介绍并对短路故障的过程进行了理论分析和MATLAB软件在电力系统中的应用，介绍了Matlab／Simulink的基本特点及利用MATLAB进行电力系统仿真分析的基本方法和步骤。

在仿真平台上，以单机—无穷大系统为建模对象，通过选择模块，参数设置，以及连线，对电力系统的多种故障进行仿真分析。

关键词：MATLAB、短路故障、仿真、电力系统Abstract：MATLAB has powerful operation ability to draw, toolkit provides users with a variety of fields, and easy to learn programming grammar. Paper to give a brief introduction of fault of the power system and the process of fault are analyzed in theory and the application of MATLAB software in power system, this paper introduces the basic characteristics of MATLAB/Simulink and MATLAB power system simulation analysis of the basic methods and steps. On the simulation platform, with single - infinity system for modeling object, by selecting module, parameter Settings, as well as the attachment, a variety of fault simulation analysis of power system.Keyword:MATLAB;Fault analysis;Simulation;Power System;引言 (3)第一章：课程设计任务书 (3)1.1设计目的： (3)1.2原始资料： (4)1.3设计内容及要求： (4)第二章：电力系统短路故障仿真分析 (5)2.1元件参数标幺值计算： (5)2.2等值电路: (10)第三章：电力系统仿真模型的构建 (10)3.1MATLAB简介: (11)3.2电力元件设计: (11)3.2.1 三相电源: (11)3.2.2 变压器元件: (13)3.2.3输电线路: (14)3.3电力系统模型的搭建: (15)第四章：模型仿真运行 (21)4.1建立仿真模型： (21)4.2仿真结果与分析： (22)第五章: 总结 (25)参考文献 (25)附录：Simulink仿真模型 (26)引言随着电力工业的发展，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加，电力系统的生产和研究中仿真软件的应用也越来越广泛。

电力系统电磁暂态仿真模块1、单相断路器1.1、模块图例1.2、参数设置（1）“初始状态”（Initial status）：断路器初始状态，0表示断开，1表示闭合。

（2）“开关动作时间”（Switching time）：采用内控制方式时，输入一个时间向量以控制开关动作时间，从开关初始状态开始，断路器在每个时间点动作一次。

例如，初始状态为0，在时间向量的第一个时间点，开关会投合，第二个时间点，开关打开。

如果选中外部控制方式，该文本框不可见。

（3）“断路器电阻”（Breaker resistance Ron），断路器投合时的内部电阻，断路器电阻不能为0。

（4）“缓冲电路电阻”（Snubber resistance Rs），并联缓冲电路的电阻值，设置inf时，取消缓冲电阻。

（5）“缓冲电路电容”（Snubber capacitance Cs），并联缓冲电路的电容值，设置为0时，取消缓冲电容，设置inf时，缓冲电阻为纯电阻性电路。

（6）“测量参数”（Measurements），输出测量参数。

2、三相断路器2.1、模块图例2.2、参数设置（1）“初始状态”（Initial status）：open表示打开状态，close表示闭合状态。

（2）“A相开关动作”（Switching of phase A）：选中后允许A相开关动作。

（3）“B相开关动作”（Switching of phase B）：选中后允许B相开关动作。

（4）“C相开关动作”（Switching of phase C）：选中后允许C相开关动作。

（5）“开关动作时间”（Switching time）：采用内控制方式时，输入一个时间向量以控制开关动作时间，从开关初始状态开始，断路器在每个时间点动作一次。

例如，初始状态为0，在时间向量的第一个时间点，开关会投合，第二个时间点，开关打开。

如果选中外部控制方式，该文本框不可见。

（6）“断路器电阻”（Breaker resistance Ron），断路器投合时的内部电阻，断路器电阻不能为0。

simulink派等效电路模型Simulink派等效电路模型Simulink是一种基于模块化的仿真平台，广泛应用于工程领域，特别是电气工程和控制系统设计。

在Simulink中，派等效电路模型是一种用于描述电路行为和性能的有效工具。

派等效电路模型是一种简化的电路模型，用于描述复杂电路的行为。

它基于派定理，将电路分解为等效电源、电阻和电容，从而简化了电路的分析和设计过程。

派等效电路模型的核心思想是将复杂的电路简化为一组等效电源和电阻，以便更容易理解和分析电路的行为。

在Simulink中，派等效电路模型可以通过使用不同的模块来构建。

例如，可以使用电阻模块来表示电路中的电阻元件，使用电感模块来表示电路中的电感元件，使用电容模块来表示电路中的电容元件。

通过连接这些模块，可以构建出复杂的派等效电路模型。

派等效电路模型在电路分析和设计中有广泛的应用。

它可以用于分析电路的稳态行为，例如电流和电压的分布。

它还可以用于分析电路的频率响应，例如电路的幅频特性和相频特性。

此外，派等效电路模型还可以用于设计电路，例如选择适当的元件值和确定电路的工作点。

Simulink提供了丰富的工具和功能，可以帮助工程师快速构建和分析派等效电路模型。

例如，Simulink提供了各种模块和库文件，可以轻松地构建电路模型。

此外，Simulink还提供了仿真功能，可以模拟电路的行为，并可视化结果，方便工程师进行分析和验证。

Simulink派等效电路模型是一种强大的工具，可以帮助工程师简化电路的分析和设计过程。

它提供了一种直观的方式来描述和理解电路的行为，使工程师能够更好地理解电路的性能和特性。

通过Simulink派等效电路模型，工程师可以更高效地进行电路设计和优化，提高工作效率和电路性能。

基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化直流调速系统是一种经典的电机控制系统，其常见应用于电机的调速、转矩控制和位置控制等领域。

Simulink是一种广泛使用的仿真软件，可用于设计、分析和优化各种电控系统。

本文将介绍基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化。

步骤1：建立直流电机模型首先，在Simulink中建立直流电机模型，该模型将包含电机、电力电子模块、速度控制模块和反馈控制模块。

电机模型可以使用Simscape电气库或Simscape库中的电气模块进行建模，也可以手动建立电机模型。

在此，我们将采用Simscape电气库的电气模块进行建模。

步骤2：建立电力电子模块步骤3：建立速度控制模块速度控制模块用于实现电机的速度控制，可以采用基于PID控制器的反馈控制方法，也可以采用模型预测控制方法等高级控制方法。

在此，我们采用简单的PID控制器进行速度控制。

反馈控制模块用于将电机的实际转速与设定转速进行比较，并通过反馈电路对电机的控制信号进行调节。

在Simulink中，我们可以使用Simscape电气库中的传感器模块建立反馈控制模块。

步骤5：仿真分析在完成直流电机模型、电力电子模块、速度控制模块和反馈控制模块的建立后，我们可以进行仿真分析。

通过仿真，我们可以获得电机的转速、转矩、电流等参数，并进行分析和调试。

步骤6：参数优化在直流调速系统设计中，常常需要进行参数优化，以达到系统的最优性能。

首先，我们可以通过仿真分析的结果来确定系统的性能指标和优化目标；其次，我们可以采用优化算法，例如遗传算法、模拟退火算法、差分进化算法等，对系统的参数进行调节，以达到最优控制效果。

总结。

simulink二极管整流电路模拟在电子电路中，二极管整流电路被广泛应用于转换交流电为直流电的过程中。

在本文中，我们将使用Simulink软件来模拟一个二极管整流电路，以便更好地理解其工作原理。

电路原理二极管整流电路由多个二极管和电阻组成。

我们将考虑一个只包含一个二极管和一个负载电阻的简单电路。

当输入电压是负的时，二极管处于“开”状态，负电子从电源流经电路并汇入负载电阻。

当输入电压为正时，二极管处于“关”状态，电路不通。

这样，只有负半周期被传输且经过负载电阻，产生带有一定伏特的直流电。

Simulink模拟首先，我们需要打开Simulink工具并建立一个新的模型。

在左侧的库选项卡下找到Sources（信号源），将一个Sinusoidal （正弦信号）模块拖到模型中。

打开该模块，并将幅值设置为2和频率设置为50。

接着从库中选中Diodes（二极管）模块，并将其拖到模型中。

设置二极管的Forward voltage（正向电压）为0.7 V。

接下来，对路径进行连接。

连接信号源和二极管的输入，然后将二极管的输出连接到一个Resistor（电阻器）模块，将其电阻值设置为100Ω。

最后，连接负载电阻到电路的地。

完成连通后，您可以通过Simulink配置参数和运行模拟来查看模拟结果。

在模拟参数中，将仿真时间设置为2个周期。

通过模拟结果可以看到输出电流的波形是一个半正半负的波形，这符合我们对二极管整流电路的描述。

通过该模型，我们可以更好地理解二极管整流电路的工作原理和实现方法。

通过Simulink软件的手段，我们可以将其实际效果可视化，并可以进行优化和改进，以满足电路的需求。

基于SIMULINK的晶闸管调压电路仿真及分析作者：解春维来源：《数字技术与应用》2017年第07期摘要：依据晶闸管调压电路原理与特点，使用SIMULINK软件包构建了晶闸管调压电路模型，并分析了谐波消除回路的设计方法和作用。

仿真结果不仅验证了晶闸管的调压控制原理与方法，而且也证实了采用谐波消除回路之后，晶闸管调压电路能够满足国标对总谐波畸变率的要求。

关键词：晶闸管；调压电路；SIMULINK；谐波消除中图分类号：TM423 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）07-0108-031 引言晶闸管（thyristor），又称为可控硅，它由P-N-P-N四层半导体结构形成阳极、阴极和门极等三个极，具有硅整流器件的优良特性[1-3]。

能在高压、大电流情况下工作，且其工作过程可以控制，因而被广泛应用于整流、调压、电子开关、变频等电路之中。

它的基本工作原理为：当晶闸管承受正向阳极电压且门极也承受正向电压时，晶闸管正向导通，一旦导通，不论门极电压，只要有一定的正向阳极电压，晶闸管均处于导通状态，导通之后，晶闸管的管压将会很小。

需要注意的是，门极所加正向触发脉冲的脉宽，应能使阳极电流达到维持导通状态所需要的最小阳极电流。

采用晶闸管进行调压在照明设备的调光电路、工业加热、感应电机调速等中有着广泛的应用[1-6]。

本文使用SIMULINK仿真软件，构造一个单相交流调压电路模型（如图1所示），通过仿真实验说明晶闸管调压电路的基本工作原理并研究谐波干扰消除的实现方法。

仿真中使用触发脉冲1和触发脉冲2分别对晶闸管1和晶闸管2进行延迟控制，使得在交流电源的正负半周期内负载R0上的电压波形为正弦电压的一部分，从而达到调节电压输出的目的。

2 晶闸管调压电路的SIMULINK仿真实现2.1 仿真建模MATLAB软件的SIMULINK仿真软件包中自带的Sim PowerSystems工具箱，可方便研究人员使用人性化的操作界面实现对复杂电路系统的建模与仿真[4]。