Скачиваний:
185
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
4.99 Mб
Скачать

Перевод

Содержание

Предисловие.............................................................................................

10

Что такое Power System Blockset .....................................................

10

Использование данного руководства...............................................

11

Единицы измерения........................................................................

12

Об авторах .....................................................................................

18

Связанные программы....................................................................

19

Типографские Соглашения .............................................................

21

Глава 1 Обучающая программа..................................................................

24

Введение........................................................................................

24

Раздел 1: Моделирование простой схемы........................................

25

Создание электрической цепи с помощью библиотеки Powerlib...

25

Связь электрической схемыс Simulink........................................

29

Моделирование вашей схемы......................................................

30

Раздел 2: Анализ простой схемы.....................................................

31

Анализ установившегося режима................................................

31

Частотный анализ.......................................................................

34

Раздел 3: Моделирование переходных процессов.............................

41

Непрерывные алгоритмы интегрирования с переменным шагом...

42

Discretizing (дискретизация) электрической системы....................

44

3

Раздел 4: Основысиловой электроники...........................................

47

Раздел 5: Моделирование электродвигателей...................................

54

Построение и моделирование асинхронного электродвигателя с

 

PWM (широтно-импульсным) управлением.................................

55

Использование блока Multimeter (мультиметр) ............................

61

Дискретизация электропривода с PWM (широтно-импульсным)

 

управлением...............................................................................

63

Раздел 6: Трехфазные устройства и двигатели .................................

64

Трехфазная сеть с электрическими машинами .............................

64

Потребители и инициализация двигателя.....................................

67

Раздел 7: Построение и настройка Ваших собственных нелинейных

 

моделей ................................................................................................

74

Моделирование нелинейной индуктивности................................

74

Настройка вашей нелинейной модели..........................................

79

Моделирование нелинейного сопротивления...............................

85

Создание вашей собственной библиотеки....................................

90

Соединение вашей модели с другими нелинейными блоками.......

90

Глава 2: Показательные примеры ..............................................................

95

Раздел 1: Последовательные компенсаторы линии электропередач...

97

Описание линии электропередач .................................................

97

Начальные условия потокораспределения и установившееся

 

состояние.................................................................................

103

Переходной процесс короткого замыкания в линии....................

104

Частотный анализ.....................................................................

108

Переходной процесс короткого замыкания на шине B2 ..............

110

Раздел 2: Привод двигателя постоянного тока с преобразователем . 115

Описание устройства привода...................................................

115

Моделирование электропривода постоянного тока.....................

118

Симуляция электропривода постоянного тока............................

121

Пуск привода ...........................................................................

122

Кривые напряжения и тока для установившегося режима...........

123

Регулирование скорости Динамическая характеристика.............

124

4

Раздел 3: Синхронная машина и регуляторы..................................

126

Введение..................................................................................

126

Математическая модель............................................................

126

Обратная связь линеаризованной системы.................................

129

Результаты моделирования .......................................................

131

Раздел 4: Привод асинхронного двигателя переменной частоты.....

134

Описание привода асинхронного двигателя...............................

134

Field-Oriented (ориентированный на поле) привод асинхронного

 

двигателя переменной скорости................................................

136

Моделирование привода асинхронного двигателя......................

139

Моделирование привода асинхронного двигателя......................

142

Пуск привода ...........................................................................

143

Кривые установившихся значений напряжения и тока ...............

144

Регулирование скорости Динамическая характеристика.............

144

Раздел 5: Линия электропередачи высокого напряжения на

 

постоянном токе..................................................................................

146

Описание HVDC линии электропередач ....................................

146

Частотные характеристики систем переменного и постоянного тока

................................................................................................

148

Описание системы управления..................................................

150

Пуск системы и её установившейся режим ................................

155

Ответна скачок задания тока....................................................

159

Короткое замыкание в линии постоянного тока .........................

160

Фазное замыкание переменного тока в выпрямителе..................

162

Глава 3: Расширенные темы ....................................................................

165

Как Power System Blockset работает..............................................

166

Какой метод интегрирования должен использоваться — непрерывный

или дискретный? .................................................................................

169

Моделирование с непрерывными алгоритмами интегрирования.....

170

Выбор правильного алгоритма интегрирования .........................

170

Моделирование выключателей и силовых электронных устройств

................................................................................................

170

Моделирование дискретизированных электрических систем..........

174

5

Как увеличить скорость моделирования........................................

177

Библиотека нелинейных моделей..................................................

178

Библиотека непрерывных моделей............................................

179

Дискретная библиотека.............................................................

180

Библиотека выключателей смоделированных источником тока..

180

Ограничения нелинейных моделей............................................

180

Изменение нелинейных моделей библиотеки Powerlib_models ...

181

Создание вашей собственной библиотеки моделей ........................

182

Изменение параметров вашей схемы.............................................

183

Пример script (сценария) MATLAB, выполняющего

 

параметрическое задание..........................................................

183

Глава 4: Обзор блоков.............................................................................

185

Описание блоков..........................................................................

186

Библиотеки блоков Power System Blockset.....................................

187

abc_to_dq0 Transformation (abc_to_dq0 преобразование) .............

193

AC Current Source (источник переменного тока).........................

198

Active & Reactive Power (активная и реактивная мощность)........

200

AC Voltage Source (источник переменного напряжения).............

203

Asynchronous Machine (асинхронная машина) ............................

205

Breaker (выключатель) ..............................................................

217

Bus Bar (соединительная шина) .................................................

222

Controlled Current Source (управляемый источник тока)..............

223

Controlled Voltage Source (управляемый источник напряжения)..

226

Current Measurement (измеритель тока)......................................

229

DC Machine (машина постоянного тока) ....................................

230

DC Voltage Source (источник постоянного напряжения) .............

235

Diode (диод) .............................................................................

237

Discrete System (дискретная система).........................................

242

Distributed Parameter Line (линия c распределенными параметрами)

................................................................................................

243

dq0_to_abc Transformation (dq0_to_abc преобразование) .............

250

6

Excitation System (устройство возбуждения) ..............................

252

Fourier (Фурье) .........................................................................

255

Ground (заземление)..................................................................

259

GTO (запираемый тиристор) .....................................................

260

Hydraulic Turbine and Governor (гидравлическая турбина и

 

регулятор) ................................................................................

266

Ideal Switch (идеальный выключатель) ......................................

272

IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) .......

277

Impedance Measurement (измеритель полного сопротивления) ....

284

Linear Transformer (линейный трансформатор)...........................

286

MOSFET (канальный полевой униполярный МОП– транзистор) 291

Multimeter (мультиметр) ...........................................................

297

Mutual Inductance (взаимоиндуктивность)..................................

301

Neutral (нейтраль) .....................................................................

305

Parallel RLC Branch (параллельная RLC ветвь) ...........................

307

Parallel RLC Load (параллельная RLC нагрузка).........................

311

Permanent Magnet Synchronous Machine (синхронная машина с

 

постоянными магнитами)..........................................................

313

PI Section Line (линии pi секций) ...............................................

319

Powergui (графический интерфейс пользователя пакета

 

моделирования энергетических систем).....................................

324

PWM Generator (система управления ШИМ)..............................

334

RMS (среднеквадратичное значение).........................................

340

Saturable Transformer (трансформатор, учитывающий насыщение)

................................................................................................

342

Series RLC Branch (последовательная RLC ветвь) ......................

349

Series RLC Load (последовательная RLC нагрузка) ....................

353

Simplified Synchronous Machine (упрощенная синхронная машина)

................................................................................................

355

Steam Turbine and Governor (паровая турбина и регулятор).........

361

Surge Arrester (разрядник для защиты отперенапряжений) .........

370

Synchronized 6-Pulse Generator (синхронный 6–- пульсный

 

генератор) ................................................................................

375

Synchronized 12-Pulse Generator (синхронный 12 – пульсный

 

генератор) ................................................................................

383

 

7

Synchronous Machine (синхронная машина) ...............................

390

3-Phase Breaker (трехфазный выключатель) ...............................

404

3-Phase Fault (трехфазное короткое замыкание)..........................

408

3-Phase Programmable Source (программируемый трехфазный

 

источник) .................................................................................

413

3-Phase Sequence Analyzer (трехфазный последовательный

 

анализатор) ..............................................................................

417

Three-Phase Transformer (Two Windings) (трехфазный

 

трансформатор (две обмотки)) ..................................................

421

Three-Phase Transformer (Three Windings) (трехфазный

 

трансформатор (три обмотки)) ..................................................

427

Three-Phase V-I Measurement (трехфазный измеритель напряжения и

тока значение) ..........................................................................

433

Thyristor (тиристор) ..................................................................

435

Timer (таймер) ..........................................................................

442

Total Harmonic Distortion (суммарный коэффициентгармоник) ..

444

Universal Bridge (универсальный мост) ......................................

446

Voltage Measurement (измеритель напряжения) ..........................

455

Глава 5: Команды Power System...............................................................

457

circ2ss..........................................................................................

459

power2sys.....................................................................................

477

powerinit ......................................................................................

483

8

Предисловие......................................................................................

10

Что такое Power System Blockset .....................................................

10

Использование данного руководства...............................................

11

Единицы измерения........................................................................

12

Что такое система относительных единиц....................................

13

Пример 1: Трехфазный трансформатор........................................

14

Пример 2: Асинхронная машина .................................................

15

Базовые величины мгновенных значений напряжения и тока .......

16

Почему следуетиспользовать систему относительных единиц

 

вместо системы СИ.....................................................................

16

Об авторах .....................................................................................

18

Связанные программы....................................................................

19

Типографские Соглашения .............................................................

21

9

Предисловие

Что такое Power System Blockset

Электроэнергетические системы - комбинации электрических цепей, и электромеханических устройств — двигателей и генераторов. Инженеры, работающие с этой дисциплиной, постоянно просятулучшить эффективность моделей таких систем. Требования увеличения КПД вынуждаютпроектировщиков энергосистем использовать энергетические электронные устройства и сложные концепции систем управления, которые невозможно рассчитывать аналитически с помощью традиционных методов и инструментальных средств анализа. Часто система является настолько нелинейной, что единственный способ еёсмоделировать — это учесть все нелинейности.

Классическаявыработка энергии гидроэлектрического, парового, или других устройств, — не единственный способ использования энергосистем. Общий признак этих систем — их использование силовой электроники и систем управления, чтобы достигнуть их желаемых характеристик.

Библиотека Power System Blockset была разработана, чтобы снабдить ученых и инженеров современным инструментом, который позволитим легко и быстро строить модели энергосистем. Библиотека Blockset использует среду Simulink ®, с помощью которой можно собрать модель, используя простой click (щелчок) и процедуры drag (перетаскивания). Можно не только быстро рисовать топологию схемы, но и проводить анализ схемы во взаимодействии с механическими, тепловыми, управляющими, и другими частями модели. Это возможно, потому что все электрические части модели взаимодействуютс обширной библиотекой моделирования Simulink’а. Так как Simulink используетMATLAB как вычислительный механизм, пакеты разработчика MATLAB'а могут также использоваться конструкторами.

Пользователи поймут, что библиотека blockset можетбыть быстро освоена для работы. Библиотека содержитмодели типичного оборудования типа трансформаторов, силовых линий электропередачи, машин, и силовой электроники. Эти модели — научно обоснованные, и их обоснованность основана на опыте испытания энергосистем в лаборатории моделирования Hy- dro-Quebec, расположенная в Канаде. Возможности библиотеки blockset для моделирования типичных электрических энергосистем иллюстрированы в демонстрационных файлах. Для пользователей, кто хочетобновить знания теории энергосистем, есть обучающие программы.

10

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.