电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用第6章PPT课件下载推荐.ppt
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9）“计算RLC线路参数”（ComputeRLCLineParameters）按键打开窗口，通过导线型号和杆塔结构计算架空输电线的RLC参数。
6.1.2稳态电压电流分析窗口打开“稳态电压电流分析”窗口如图6-3所示。
该窗口中含有以下内容：
图6-3“稳态电压电流分析”窗口,
（1）“稳态值”（Steadystatevalue）列表框：
显示模型文件中指定的电压、电流稳态值。
（2）“单位”（Units）下拉框：
选择将显示的电压、电流值是“峰值”（Peak）还是“有效值”（RMS）。
（3）“频率”（Frequency）下拉框：
选择将显示的电压、电流相量的频率。
该下拉框中列出模型文件中电源的所有频率。
（4）“状态”（States）复选框：
显示稳态下电容电压和电感电流的相量值。
默认状态为不选。
（5）“测量”（Measurements）复选框：
显示稳态下测量模块测量到的电压、电流相量值。
默认状态为选中。
（6）“电源”（Sources）复选框：
显示稳态下电源的电压、电流相量值。
（7）“非线性元件”（Nonlinearelements）复选框：
显示稳态下非线性元件的电压、电流相量值。
（8）“格式”（Format）下拉框：
在下拉列表框中选择要观测的电压和电流的格式。
“浮点格式”（floatingpoint）以科学计数法显示5位有效数字；
“最优格式”（bestof）显示4位有效数字并且在数值大于9999时以科学计数法表示；
最后一个格式直接显示数值大小，小数点后保留2位数字。
默认格式为“浮点格式”。
（9）“更新稳态值”（UpdateSteadyStateValues）按键：
重新计算并显示稳态电压、电流值。
6.1.3初始状态设置窗口仿真时，常常希望仿真开始时系统处于稳态，或者仿真开始时系统处于某种初始状态，这时，就可以使用“初始状态设置”按键。
打开“初始状态设置”窗口如图6-4所示。
（1）“初始状态”（Initialstatevaluesforsimulation）列表框：
显示模型文件中状态变量的名称和初始值。
（2）“设置到指定状态”（Setselectedstate）文本框：
对“初始状态”列表框中选中的状态变量进行初始值设置。
（3）“设置所有状态量”（ResetallStates）：
选择从“稳态”（ToSteadyState）或者“零初始状态”（ToZero）开始仿真。
（4）“加载状态”（ReloadStates）：
选择从“指定的文件”（FromFile）中加载初始状态或直接以“当前值”（FromDiagram）作为初始状态开始仿真。
图6-4“初始状态设置”窗口,（5）“应用”（Apply）按键：
用设置好的参数进行仿真。
（6）“返回”（Revert）按键：
返回到“初始状态设置”窗口打开时的原始状态。
（7）“保存初始状态”（SaveInitialStates）按键：
将初始状态保存到指定的文件中。
选择观测的电压和电流的格式。
格式类型见6.1.2节。
（9）“分类”（Sortvaluesby）下拉框：
选择初始状态值的显示顺序。
“默认顺序”（Defaultorder）是按模块在电路中的顺序显示初始值；
“状态序号”（Statenumber）是按状态空间模型中状态变量的序号来显示初始值；
“类型”（Type）是按电容和电感来分类显示初始值。
默认格式为“默认顺序”。
6.1.4潮流计算和电机初始化窗口打开“潮流计算和电机初始化”窗口如图6-5所示。
（1）“电机潮流分布”（Machinesloadflow）列表框：
显示“电机”（Machines）列表框中选中电机的潮流分布。
（2）“电机”（Machines）列表框：
显示简化同步电机、同步电机、非同步电机和三相动态负荷模块的名称。
选中该列表框中的电机或负荷后，才能进行参数设置。
图6-5潮流计算和电机初始化窗口,（3）“节点类型”（Bustype）下拉框：
选择节点类型。
对于“PV节点”（P&
VGenerator），可以设置电机的端口电压和有功功率；
对于“PQ节点”（P&
QGenerator），可以设置电机的有功和无功功率；
对于“平衡节点”（SwingBus），可以设置终端电压UAN的有效值和相角，同时需要对有功功率进行预估。
如果选择了非同步电机模块，则仅需要输入电机的机械功率；
如果选择了三相动态负荷模块，则需要设置该负荷消耗的有功和无功功率。
（4）“终端电压UAB”（TerminalvoltageUAB）文本框：
对选中电机的输出线电压进行设置（单位：
V）。
（5）“有功功率”（Activepower）文本框：
设置选中的电机或负荷的有功功率（单位：
W）。
（6）“预估的有功功率”（Activepowerguess）文本框：
如果电机的节点类型为平衡节点的话，设置迭代起始时刻电机的有功功率。
（7）“无功功率”（Reactivepower）文本框：
设置选中的电机或负荷的无功功率（单位：
var）。
（8）“电压UAN的相角”（PhaseofUANvoltage）文本框：
当电机的节点类型为平衡节点时，该文本框被激活。
指定选中电机a相相电压的相角。
（9）“负荷频率”（Loadflowfrequency）下拉框：
对潮流计算的频率进行设置，通常为60Hz或者50Hz。
（10）“负荷潮流初始状态”（Loadflowinitialcondition）下拉框：
常常选择默认设置“自动”（Auto），使得迭代前系统自动调节负荷潮流初始状态。
如果选择“从前一个结果开始”（Startfromprevioussolution），则负荷潮流的初始值为上次仿真结果。
如果改变电路参数、电机的功率分布和电压后负荷潮流不收敛，就可以选择这个选项。
（11）“更新电路和测量结果”（UpdateCircuit&
Measurements）按键：
更新电机列表，更新电压相量和电流相量，更新“电机潮流分布”列表框中的功率分布。
其中的电机电流是最近一次潮流计算的结果。
该电流值储存在电机模块的“初始状态参数”（Initialconditions）文本框中。
（12）“更新潮流分布”（UpdateLoadFlow）按键：
根据给定的参数进行潮流计算。
6.1.5LTI视窗打开“LTI视窗”窗口如图6-6所示。
（1）“系统输入”（Systeminputs）列表框：
列出电路状态空间模型中的输入变量，选择需要用到LTI视窗的输入变量。
（2）“系统输出”（Systemoutputs）列表框：
列出电路状态空间模型中的输出变量，选择需要用到LTI视窗的输出变量。
（3）“打开新的LTI视窗”（OpenNewLTIViewer）按键：
产生状态空间模型并打开选中的输入和输出变量的LTI视窗。
（4）“打开当前LTI视窗”（OpenincurrentLTIViewer）按键：
产生状态空间模型并将选中的输入和输出变量叠加到当前LTI视窗。
图6-6“LTI视窗”窗口,图6-7“阻抗依频特性测量”窗口,6.1.6阻抗依频特性测量窗口打开“阻抗依频特性测量”窗口如图6-7所示。
该窗口中含有以下内容：
（1）图表：
窗口左上侧的坐标系表示阻抗频率特性，左下侧的坐标系表示相角频率特性。
（2）“测量模块”（Measurement）列表框：
列出模型文件中的阻抗测量模块，选择需要显示依频特性的阻抗测量模块。
使用“Ctrl”键可选择多个阻抗显示在同一个坐标中。
（3）“范围”（Range）文本框：
指定频率范围（单位：
Hz）。
该文本框中可以输入任意有效的MATLAB表达式。
（4）“对数阻抗”（LogarithmicImpedance）单选框：
坐标系纵坐标的阻抗以对数值形式表示。
（5）“线性阻抗”（LinearImpedance）单选框：
坐标系纵坐标的阻抗以线性形式表示。
（6）“对数频率”（LogarithmicFrequency）单选框：
坐标系横坐标的频率以对数值形式表示。
（7）“线性频率”（LinearFrequency）单选框：
坐标系横坐标的频率以线性形式表示。
（8）“网格”（Grid）复选框：
选中该复选框，阻抗频率特性图和相角频率特性图上将出现网格。
默认设置为无网格。
（9）“更新后保存数据”（Savedatawhenupdated）复选框：
选中该复选框后，该复选框下面的“工作间变量名”（Workspacevariablename）文本框被激活，数据以该文本框中显示的变量名被保存在工作间中。
复数阻抗和对应的频率保存在一起。
其中频率保存在第1列，阻抗保存在第2列。
默认设置为不保存。
（10）“显示/保存”（Display/Save）按键：
开始阻抗依频特性测量并显示结果，如果选择了“更新后保存数据”（Savedatawhenupdated）复选框，数据将保存到指定位置。
6.1.7FFT分析窗口打开“FFT分析”窗口如图6-8所示。
图6-8“FFT分析”窗口,该窗口中含有以下内容：
窗口左上侧的图形表示被分析信号的波形，窗口左下侧的图形表示该信号的FFT分析结果。
（2）“结构”（Structure）下拉框：
列出工作间中带时间的结构变量的名称。
使用下拉菜单选择要分析的结构变量。
这些结构变量名可以由“示波器”（Scope）模块产生。
打开示波器模块参数对话框，选中“数据历史”（Datahistory）标签页，如图6-9所示，在“变量名”（Variablename）文本框中输入该结构变量的名称，在“存储格式”（Format）下拉框中选择“带时间的结构变量”（Structurewithtime）。
图6-9由“示波器”模块产生结构变量,这些结构变量名也可以由“到工作间”（ToWorkspace）模块产生，如图6-10所示。
打开该模块的对话窗口，并在“变量名”（Variablename）文本框中输入该结构变量的名称，“存储格式”（Saveformat）为“结构变量”（Structure）。
图6-10由“到工作间”模块产生结构变量（a）“到工作间”模块图标；
（b）“到工作间”模块参数对话框,（3）“输入变量”（Input）下拉框：
列出被选中的结构变量中包含的输入变量名称，选择需要分析的输入变量。
（4）“信号路数”（Signalnumber）下拉框：
列出被选中的输入变量中包含的各路信号的名称。
例如，若要把a、b、c三相电压绘制在同一个坐标中，可以通过把这三个电压信号同时送入示波器的一个通道来实现，这个通道就对应一个输入变量，该变量含有3路信号，分别为a相、b相和c相电压。
（5）“开始时间”（Starttime）文本框：
指定FFT分析的起始时间。
（6）“周期个数”（Numberofcycles）文本框：
指定需要进行FFT分析的波形的周期数。
（7）“显示FFT窗/显示完整信号”（DisplayFFTwindow/Displayentiresignal）下拉框：
选择“显示完整信号”（Displayentiresignal），将在左上侧插图中显示完整的波形；
选择“显示FFT窗”（DisplayFFTwindow）将在左上侧插图中显示指定时间段内的波形。
（8）“基频”（Fundamentalfrequency）文本框：
指定FFT分析的基频（单位：
（9）“最大频率”（MaxFrequency）文本框：
指定FFT分析的最大频率（单位：
（10）“频率轴”（Frequencyaxis）下拉框：
在下拉框中选择“赫兹”（Hertz）使频谱的频率轴单位为Hz，选择“谐波次数”（Harmonicorder）使频谱的频率轴单位为基频的整数次倍数。
（11）“显示类型”（Displaystyle）下拉框：
频谱的显示类型可以是“以基频或直流分量为基准的柱状图”（Bar（relativetoFund.orDC）、“以基频或直流分量为基准的列表”（list（relativetoFund.orDC）、“指定基准值下的柱状图”（Bar（relativetospecifiedbase）、“指定基准值下的列表”（List（relativetospecifiedbase）四种类型。
（12）“基准值”（Basevalue）文本框：
当“显示类型”下拉框中选择“指定基准值下的柱状图”或“指定基准值下的列表”时，该文本框被激活，输入谐波分析的基准值。
（13）“显示”（Display）按键：
显示FFT分析结果。
6.1.8报表生成窗口打开“报表生成”窗口如图6-11所示。
（1）“报表中包含的内容”（Itemstoincludeinthereport）：
包括“稳态”（Steadystate）复选框、“初始状态”（Initialstates）复选框和“电机负荷潮流”（Machineloadflow）复选框，这三个复选框可以任意组合。
（2）“报表中的频率”（Frequencytoincludeinthereport）下拉框：
选择报表中包含的频率。
可以是60Hz或者全部，默认为60Hz。
（3）“单位”（Units）下拉框：
选择以“峰值”（Peak）还是“有效值”（Units）显示数据。
（4）“格式”（Format）下拉框：
与6.1.2节相关内容相同。
（5）“报表生成”（CreateReport）按键：
生成报表并保存。
图6-11“报表生成”窗口,6.1.9磁滞特性设计工具窗口打开“磁滞特性设计工具”窗口如图6-12所示。
（1）“磁滞曲线”（Hysteresiscurveforfile）图表：
显示设计的磁滞曲线。
（2）“分段”（Segments）下拉框：
将磁滞曲线做分段线性化处理，并设置磁滞回路第1象限和第4象限内曲线的分段数目。
左侧曲线和右侧曲线关于原点对称。
（3）“剩余磁通”（RemanentfluxFr）文本框：
设置零电流对应的剩磁。
（4）“饱和磁通”（SaturationfluxFs）文本框：
设置饱和磁通。
图6-12“磁滞特性设计工具”窗口,（5）“饱和电流”（SaturationcurrentIs）文本框：
设置饱和磁通对应的电流。
（6）“矫顽电流”（CoercivecurrentIc）文本框：
设置零磁通对应的电流。
（7）“矫顽电流处的斜率”（dF/dIatcoercivecurrent）文本框：
指定矫顽电流点的斜率。
（8）“饱和区域电流”（Saturationregioncurrents）文本框：
设置磁饱和后磁化曲线上各点所对应的电流值，仅需设置第1象限值。
注意该电流向量的长度必须和“饱和区域磁通”的向量长度相同。
（9）“饱和区域磁通”（Saturationregionfluxes）文本框：
设置磁饱和后磁化曲线上各点所对应的磁通值，仅需要设置第1象限值。
注意该向量的长度必须和“饱和区域电流”的向量长度相同。
（10）“变压器额定参数”（TransfoNominalParameters）文本框：
指定额定功率（单位：
VA）、一次绕组的额定电压值（单位：
V）和额定频率（单位：
（11）“参数单位”（Parameterunits）下拉框：
将磁滞特性曲线中电流和磁通的单位由国际单位制（SI）转换到标幺制（p.u.）或者由标幺制转换到国际单位制。
（12）“放大磁滞区域”（Zoomaroundhysteresis）复选框：
选中该复选框，可以对磁滞曲线进行放大显示。
默认设置为“可放大显示”。
6.1.10计算RLC线路参数窗口打开“计算RLC线路参数”窗口如图6-13所示。
该窗口可分为三个子窗口，左上窗口输入常用参数（单位、频率、大地电阻和文件注释），右上窗口输入线路的几何结构，下方窗口输入导线的特性。
图6-13“计算RLC线路参数”窗口,1.常用参数子窗口
（1）“单位”（Units）下拉框：
在下拉菜单中，选择以“米制”（metric）为单位时，以厘米作为导线直径、几何平均半径GMR和分裂导线直径的单位，以米作为导线间距离的单位；
选择以“英制”（english）为单位时，以英寸作为导线直径、几何平均半径GMR和分裂导线直径的单位，以英尺作为导线间距离的单位。
（2）“频率”（Frequency）文本框：
指定RLC参数所用的频率（单位：
（3）“大地电阻”（Groundresistivity）文本框：
指定大地电阻（单位：
m）。
输入0表示大地为理想导体。
（4）“注释”（Comments）多行文本框：
输入关于电压等级、导线类型和特性等的注释。
该注释将与线路参数一同被保存。
2.线路几何结构子窗口
（1）“导线相数”（Numberofphaseconductors（bundle）文本框：
设置线路的相数。
（2）“地线数目”（Numberofgroundwires（bundle）文本框：
设置大地导线的数目。
（3）导线结构参数表：
输入导线的“相序”（Phasenumber）、“水平挡距”（X）、“垂直挡距”（Ytower）、“挡距中央的高度”（Ymin）、“导线的类型”（Conductor（bundle）type）共五个参数。
3.导线特性子窗口
（1）“导线类型的个数”（Numberofconductortypesorbundletypes）文本框：
设置需要用到导线类型（单导线或分裂导线）的数量。
假如需要用到架空导线和接地导线，该文本框中就要填“2”。
（2）“导线内电感计算方法”（Conductorinternalinductanceevaluatedfrom）下拉框：
选择用“直径/厚度”（T/Dratio）、“几何平均半径”（GeometricMeanRadius（GMR）或者“1英尺（米）间距的电抗”（ReactanceXaat1-footspacing）进行内电感计算。
（3）“考虑导线集肤效应”（Includeconductorskineffect）复选框：
选中该复选框后，在计算导线交流电阻和电感时将考虑集肤效应的影响。
若未选中，电阻和电感均为常数。
（4）导线特性参数表：
输入导线“外径”（ConductorOutsidediameter）、“T/D”（ConductorT/Dratio）、“GMR”（ConductorGMR）、“直流电阻”（ConductorDCresistance）、“相对磁导率”（Conductorrelativepermeability）、“分裂导线中的子导线数目”（Numberofconductorsperbundle）、“分裂导线的直径”（Bundlediameter）、“分裂导线中1号子导线与水平面的夹角”（Angleofconductor1）共八个参数。
（5）“计算RLC参数”（computeRLCparameters）按键：
点击该按键后，将弹出RLC参数的计算结果窗口。
（6）“保存”（Save）按键：
点击该按键后，线路参数以及相关的GUI信息将以后缀名.mat被保存。
（7）“加载”（Load）按键：
点击该按键后，将弹出窗口，选择“典型线路参数”（Typicallinedata）或“用户定义的线路参数”（Userdefinedlinedata）将线路参数信息加载到当前窗口。
6.2电力系统稳态仿真6.2.1连续系统仿真以例4.4为例，说明Powergui模块在电力系统稳态仿真分析中的应用。
【例6.1】计算例4.4的潮流分布，并利用Powergui模块实现连续系统的稳态分析。
解：
例4.4看似一个极简单的电路，可是它的潮流分析却不简单。
已知电源侧的电压幅值、相角和额定电压下的负荷大小，这意味着在求出负荷侧电压前，负荷未知，因此按潮流计算的理论进行分析，这种电路必须经过一些假设，并反复迭代计算，直到逼近真实解。
但是，利用Powergui模块却很简单。
图6-14例6.1的系统仿真图,
（1）重新布置系统仿真图，如图6-14所示。
相对例4.4，本例添加了新的模块，新增模块的名称及提取路径如表6-2所示。
表6-2例6.1新增模块的名称及
升级会员 