4. Модели трансформаторов

В библиотеке SimPowerSystems Simulink имеются различные модели силовых трансформаторов. Рассмотрим некоторые из них.

На рис.18 приведена пиктограмма линейного трансформатора.

Рис. 18. Пиктограмма трансформаторов

С помощью соответствующего окна установки параметров можно задать мощность трансформатора, частоту преобразуемых напряжений, действующие напряжения обмоток, их сопротивления и индуктивности рассеяния, а также сопротивление и индуктивность цепи намагничивания. Кроме этого устанавливаются измеряемые переменные. Количество обмоток трансформатора может быть две или три.

На рис. 19 приведена пиктограмма модели нелинейного силового трансформатора. В модели учитывается нелинейность характеристики намагничивания материала сердечника

Рис. 19. Пиктограмма трансформатора

В данной модели можно дополнительно задать характеристику намагничивания сердечника, учесть гистерезис.

Рис. 20. Пиктограммы трансформаторов

В библиотеке есть модели трёхфазных двух обмоточных и трёх обмоточных силовых трансформаторов, пиктограммы которых приведены на рис. 20.

Модели трансформаторов строятся на основе однофазных трансформаторов с учётом нелинейности характеристики намагничивания материала сердечника. В соответствующем окне устанавливается схема соединения обмоток и другие необходимые параметры.

Рис. 21. Пиктограмма трансформатора

Если при моделировании нет необходимости учитывать нелинейность трансформатора, то можно использовать модель, пиктограмма которой приведена на рис. 21.

В модели используются три однофазных линейных трансформатора, обмотки которых можно соединить заданным образом.

В библиотеке SimPowerSystems есть и более сложные модели трансформаторов, которые можно использовать при необходимости.

5. Модели линий передачи электрической энергии

Моделирование однофазной линии передачи выполняется с помощью секций с сосредоточенными параметрами. Число секций зависит от используемого частотного диапазона и длины линии. Пиктограмма одной секции приведена на рис. 22.

Рис. 22. Пиктограмма длинной линии

Окно установки параметров линии приведено на рис. 23.

На рис. 24 приведена пиктограмма модели одной секции трёхфазной линии с сосредоточенными параметрами, в которой учитывается взаимная индуктивность между линиями. Параметры схемы замещения линии устанавливаются в соответствующем окне.

Рис. 24. Пиктограмма линии Рис. 25. Пиктограмма линии

Более точное моделирование выполняется с помощью модели многофазной линии с распределёнными параметрами. Пиктограмма модели приведена на рис. 25. Окно установки параметров линии приведено на рис. 26.

Рис. 23. Рабочее окно длинной линии

Рис. 26. Рабочее окно линии

6. Модели измерительных устройств

В библиотеке SimPowerSystems есть преобразователи контролируемых параметров в обычный сигнал Simulink. Для преобразований напряжения и тока используют модели, пиктограммы которых приведены на рис. 27.

Рис. 27. Пиктограммы измерителей

В окне задания параметров моделей выбирается форма представления контролируемой величины, согласованная с режимом расчёта моделируемой цепи, установленном в блоке Powergui. Преобразователь напряжения подключается параллельно контролируемому участку цепи, а преобразователь тока включается последовательно с элементами ветви, в которой контролируется ток.

На рис. 28 приведена пиктограмма модели преобразователя, с помощью которого контролируются напряжения и токи в трёхфазных цепях.

Рис. 28. Пиктограмма трёхфазного измерителя

Контролируемые параметры устанавливаются в соответствующем окне. Представление контролируемых параметров определяется режимом расчёта моделируемой цепи, установленном в блоке Powergui.

На рис. 29 приведена пиктограмма модели преобразователя, с помощью которого определяется зависимость полного сопротивления участка электрической цепи от частоты. Для построения зависимостей модуля и фазового сдвига от частоты используется блок Powergui.

Рис. 29. Пиктограмма измерителя

Преобразование отмеченных параметров во всех рассмотренных выше моделях в сигнал Simulink осуществляется блоком Multimeter, пиктограмма которого приведена на рис. 30.

Рис. 30. Пиктограмма измерителя

Двойной щелчок по пиктограмме открывает два окна. В первом окне перечисляются все переменные, которые доступны для контроля в исследуемой модели. Во второе окно переносятся переменные, которые необходимо контролировать в данном испытании. Число на пиктограмме показывает количество контролируемых переменных.