Скачиваний:
201
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
4.99 Mб
Скачать

Изменение нелинейных моделей библиотеки Powerlib_models

Эта версия Power System Blockset не позволяет Вам добавлять изображение блока в библиотеке powerlib и ее соответствующей модели в библиотеке Powerlib_models. Однако Вы можете временно изменить нелинейные модели, библиотеки Power System Blockset. Чтобы использовать вашу собственную библиотеку Powerlib_models, Вы должны сначала скопировать файл powerlib_models.mdl в вашу рабочую директорию или в любую другую директорию. Если Вы используете папку, отличную от текущей папки, Вы должны определить эту новую папку в пути поиска MATLAB перед стандартной папкой библиотеки blockset.

Когда Вы сделали свою библиотеку Powerlib_models, Вам можно менять названия блоков, номер входов и выходов, и номера параметров в их диалоговом окне. Вследующий раз, когда Вы будите выполнять моделирование, произведенные модификации, будетотражены в вашейсхеме.

181

Создание вашей собственной библиотеки моделей

Вбиблиотеки Power System Blockset представлено очень большое количество основных конструктивных блоков, чтобы строить более сложные электрические блоки. Используя возможность маскировкив Simulink, Вы можете собрать несколько элементарных блоков powerlib в подсистему, построить ваше собственное диалоговое окно параметров, создать желаемое изображение блока, и поместить этотновый блок в вашу личную библиотеку.

ВГлаве 2, «Обучающая программа», мы объяснили, как построить нелинейную модель, используя блок Voltage Measurement (измеритель напряжения) и блок Controlled Current Source (управляемый источник тока).

Предложенные примеры (нелинейная индуктивность и нелинейное сопротивление) были относительно просты. Используя тотже самый принцип, Вы можете строить намного более сложные модели, используя несколько управляемых источников тока, или даже регулируемые источники напряжения. Обращайтесь к разделу 7 главы «Обучающая программа».

Вбиблиотеке powerlib_extras заложены примеры маскированных блоков, которые используются при создании трехфазной библиотеки. Откройте эту библиотеку и обратите внимание на то, как маскированные блоки были созданы.

Вы даже можете динамически менять значок блока согласно значениям параметров. Например, откройте диалоговое окно блока 3-phase RLC Parallel Load (трехфазная RLC параллельная нагрузка), находящегося в трехфазной библиотеке powerlib_extras и обратите внимание на то, как его значок изменяется, когда активные и реактивные мощности последовательно устанавливаются в ноль.

182

Изменение параметров вашей схемы

Каждый раз, когда Вы изменяете хотя бы один из параметров блока библиотеки powerlib, Вы должны перезапустить моделирование, чтобы пересчитать модель state-space (режим-пространство) и модифицировать параметры нелинейных моделей. Однако Вы можете изменить любой параметр источника (амплитуду, частоту или фазу) в течение процесса моделирования. Модификация произойдет, как только Вы нажмете на кнопку применить или закроете меню блока источника.

Что касается блоков Simulink, все параметры блоков powerlib, которые Вы определяете в диалоговом окне, могутсодержать выражения MATLAB, используя символические имена переменных. Перед запуском моделирования, Вы должны определить значение каждой из этих переменных в вашей рабочей области MATLAB. Это позволяет Вам исполнять параметрические задания, изменяя значения параметра в script (сценарии) MATLAB.

Пример script (сценария) MATLAB, выполняющего параметрическое задание

Предположим, что Вы хотите исполнить параметрическое задание в схеме, названной my_circuit, чтобы найти воздействие изменения индуктивности на переходные процессы при переключении. Вы хотели бы найти самый большой бросок напряжения и индуктивность, при которой он произошел.

Значение индуктивности одного из блоков содержитпеременную L1, которая должна быть определена в вашей рабочей области. L1 изменяется от 10 мГн до 100 мГн, с шагом 10 мГн, просчитанные значения будутсохранены в векторе L1_vec. Кривые напряжения, которые будутпроанализированы, сохранятся в блоке ToWorkspace в матричном формате в переменной по имени V1.

Вы можете написать m-файл MATLAB , который будетциклически перебирать 10 значений индуктивности и отобразитсамый плохой случай.

L1_vec= (10:10:100)·1e-3; % 10 inductances values 10/100 mH V1_max=0;

for i=1:10 L1=L1_vec(i);

fprintf('Test No %d L1= %g H\n', i, L1); sim('my_circuit'); % performs simulation % memorize worst case

if max(abs(V1))>V1_max,

183

imax=i; V1_max=max(abs(V1));

end

end

fprintf('Maximum overvoltage= %g V occured for L1=%g H\n', V1_max, L1_vec(imax));

184

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

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

185

Описание блоков

Блоки появляются в алфавитном порядке и содержатследующую информацию:

Имя блока, значок, и библиотеку блока, которая содержитблок

Назначение блока

Описание использования блока

Диалоговое окно и параметры блока Дополнительная информация:

Входы и выходы — описание входов ивыходов блока

Допущения и ограничения использования блока

Пример использования блока «См. также» связанные блоки

186

Библиотеки блоков Power System Blockset

Главная библиотека Power System Blockset’s powerlib организовываетвсе блоки в библиотеки согласно их свойств. Окно powerlib отображает блоки библиотек, значки и названия:

Библиотека Electrical Sources (электрические источники) содержитблоки, которые генерируютэлектрические сигналы.

Библиотека Elements (элементы) содержитлинейные и нелинейные элементы электросетей.

Библиотека Power Electronics (силовая электроника) содержитустройства силовые электронные приборы.

Библиотека Machines (машины) содержитмодели машин.

Библиотека Connectors (соединители) содержитблоки, которые используются для соединения блоков в различных ситуациях.

Библиотека Measurements (измерителей) содержитблоки измерений напряжения и тока.

Библиотека Extras (дополнения) содержиттрехфазные блоки, специализированные измерители и блоки управления. Эта библиотека может также быть открыта, если Вы напечатаете powerlib_extras в окне команд MATLAB. Некоторые из этих блоков не документированы в секции описания блока.

Библиотека Demos (демонстрационные примеры) содержитполезные демонстрационные и показательные примеры.

Окно powerlib также содержитследующие блоки:

Блок Powergui, который открываетграфический интерфейс пользователя для анализа установившихся режимов электрических цепей.

Блок Discrete System (дискретной системы), который используется для дискретизации ваших электрических моделей.

Модели нелинейных блоков Simulink, библиотеки powerlib сохранены в библиотеке по имени powerlib_models. Эти модели Simulink используются Power System Blockset, чтобы построить эквивалентную Simulink модель вашей электрической схемы. См. Главу 3, «Расширенные темы», в которой описана библиотека powerlib_models.

187

Таблица 4-1: Библиотека блоков Electrical Sources (электрических источников)

Имя блока

Описание

AC Current Source (источник пере-

Моделируетсинусоидальный ис-

менного тока)

точник тока

AC Voltage Source (источник пере-

Моделируетсинусоидальный ис-

менного напряжения)

точник напряжения

Controlled Current Source (управляе-

Моделируетуправляемый источ-

мый источник тока)

ник тока

Controlled Voltage Source (управляе-

Моделируетуправляемый источ-

мый источник напряжения)

ник напряжения

DC Voltage Source (источник постоян-

Моделирует источник постоянного

ного напряжения)

напряжения

Таблица 4-2: Блоки библиотеки Elements (элементов)

 

 

Имя блока

Описание

Breaker (выключатель)

Моделируетразмыкание выключа-

теля при прохождении тока через

 

ноль

Distributed Parameter Line (линия с

Моделирует N – фазную линию с

распределенными параметрами с

распределенными параметрами)

сосредоточенными потерями

 

Linear Transformer (линейный транс-

Моделируетдвухили трех обмо-

форматор)

точный линейный трансформатор

Mutual Inductance (взаимоиндуктив-

Моделируетмагнитную связь ме-

ность)

жду двумя или тремя обмотками

 

 

Parallel RLC Branch (параллельная

Моделирует параллельную RLC

RLC ветвь)

ветвь

Parallel RLC Load (параллельная RLC

Моделирует параллельную RLC

нагрузка)

нагрузку

PI Section Line (линии pi секций)

Моделируетоднофазную линию

электропередач с сосредоточенны-

 

ми параметрами

 

 

Saturable Transformer (трансформа-

Моделируетдвухили трех обмо-

тор, учитывающий насыщение)

точный трансформатор, учиты-

вающий насыщение

 

188

Имя блока

Описание

Series RLC Branch (последовательная

Моделирует последовательную

RLC ветвь)

RLC ветвь

Series RLC Load (последовательная

Моделирует последовательную

RLC нагрузка)

RLC нагрузку

Surge Arrester (разрядник для защиты

Моделируетметаллически-

отперенапряжений)

окисный разрядник для защиты от

перенапряжений

 

Three-Phase Transformer (Two Wind-

Моделирует трехфазный транс-

ings) (трехфазный трансформатор (две

форматор с двумя обмотками

обмотки))

 

Three-Phase Transformer (Three

Моделирует трехфазный транс-

Windings) (трехфазный трансформатор

(три обмотки))

форматор с тремя обмотками

 

Таблица 4-3: Блоки библиотеки Power Electronics (силовой электроники)

Имя блока

Описание

Diode (диод)

Моделируетдиод

GTO (запираемый тиристор)

Моделируетзапираемый тиристор

(GTO)

 

IGBT (биполярный транзистор с изо-

Моделируетбиполярный транзи-

лированным затвором)

стор с изолированным затвором

(IGBT)

 

MOSFET (канальный полевой унипо-

Моделируетканальный полевой

лярный МОПтранзистор)

униполярный МОП– транзистор

(MOSFET)

 

Thyristor (тиристор)

Моделирует тиристор

Таблица 4-4: Блоки библиотеки Machines машин

 

 

Имя блока

Описание

Asynchronous Machine (асинхронная

Моделируетдинамику трехфазной

машина)

асинхронной машины (индукцион-

ная машина)

 

 

 

DC Machine (машина постоянного то-

Моделируетмашину постоянного

ка)

тока независимого возбуждения

189

Имя блока

Описание

 

Моделируетустройство возбужде-

Excitation System (устройство возбуж-

ния для синхронной машины, ко-

дения)

торое регулирует напряжение на

зажимах, когдамашина работаетв

 

 

двигательном режиме

Hydraulic Turbine and Governor (гид-

Моделируетгидравлическую гид-

равлическая турбина и регулятор)

ротурбину и ПИД–регулятор

Permanent Magnet Synchronous Ma-

Моделируетдинамику трехфазной

chine (синхронная машина с постоян-

синхронной машины с постоянны-

ными магнитами)

ми магнитами с синусоидальным

распределением потока

 

Simplified Synchronous Machine (уп-

Моделируетдинамику упрощен-

рощенная синхронная машина)

ной трехфазной синхронной ма-

шины

 

Steam Turbine and Governor (паровая

Моделирует паровую турбину и

турбина и регулятор)

регулятор

Synchronous Machine (синхронная

Моделируетдинамику трехфазной

синхронной явнополюсной маши-

машина)

ны

 

Таблица 4-5: Блоки библиотеки Connectors (соединителей)

 

 

Имя блока

Описание

Bus Bar (соединительная шина)

Моделируетузел электрической

сети, имеющий имя

 

Ground (заземление)

Моделируетзаземление

 

 

Neutral (нейтраль)

Моделируетобщий узел схемы

 

 

Таблица 4-6: Блоки библиотеки Measurements (измерения)

Имя блока

Описание

 

 

Current Measurement (измеритель то-

Измеряет ток в схеме

ка)

 

Impedance Measurement (измеритель

Измеряетполное сопротивление

полного сопротивления)

схемы в функции частоты

190