哈工大-計算機仿真技術(shù)實驗報告-實驗七-基于Simulink的簡單電力系統(tǒng)仿真實驗

實驗七基于Simulink的簡單電力系統(tǒng)仿真實驗一、實驗目的１）掌握Simulink的工作環(huán)境及SimPowerSystems功能模塊庫的應用；２）掌握Simulink的powergui模塊的應用；３）掌握發(fā)電機的工作原理及穩(wěn)態(tài)電力系統(tǒng)的計算方法；二、實驗內(nèi)容單機無窮大電力系統(tǒng)如圖7-1所示。平衡節(jié)點電壓。負荷功率。線路參數(shù)：電阻；電感。發(fā)電機額定參數(shù)：額定功率；額定電壓；額定勵磁電流；額定頻率。發(fā)電機定子側(cè)參數(shù)：，，，。發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)參數(shù)：，。發(fā)電機阻尼繞組參數(shù)：，，，。發(fā)電機轉(zhuǎn)動慣量和極對數(shù)分別為和。發(fā)電機輸出功率時，系統(tǒng)運行達到穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。在發(fā)電機輸出電磁功率分別為和時，分析發(fā)電機、平衡節(jié)點電源和負載的電流、電磁功率變化曲線，以及發(fā)電機轉(zhuǎn)速和功率角的變化曲線。三、實驗要求（1）利用SimPowerSystems庫中的發(fā)電機模型、三相負荷模型建立系統(tǒng)的仿真模型；（2）利用powergui模塊，對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應及發(fā)電機的初始值進行分析，并給發(fā)電機付初始值；（3）利用BusSelector模塊分選出需要的發(fā)電機輸出參數(shù)。利用Three-PhaseV-IMeasurement模塊測量三相電壓與電流參數(shù)。（4）給出平衡節(jié)點電源和負載的電流、電磁功率變化曲線，以及發(fā)電機轉(zhuǎn)速和功率角的變化曲線。四、模型的建立方法以及參數(shù)設置各模塊參數(shù)設置參照實驗課老師所用的PPT課件。1、電機的選擇與設定（1）選擇路徑：SimulinkSimpowersystems—>Machines—>SynchronousMachineSIFundamental（2）SynchronousMachine參數(shù)設定如下圖：2、三項測量單元的選擇與參數(shù)設定（1）選擇路徑：SimulinkSimpowersystems—>measurements—>Three-PhaseV-IMeasurement（2）參數(shù)設定：3、線路阻抗的選擇與參數(shù)設定（1）選擇路徑：SimulinkàSimpowersystems—>Elements—>Three-PhaseSeriesRLCBranch（2）參數(shù)設定：4、10kw負載（1）選擇路徑：SimulinkSimpowersystems—>Elements—>Three-PhaseSeriesRLCLoad（2）參數(shù)設置：

5、平衡節(jié)點—三相電壓源（1）選擇路徑：SimulinkSimpowersystems—>ElectricalSources—>Three-PhaseProgrammableVoltageSource

（2）參數(shù)設定：五、實驗結(jié)果與分析實驗模型：輸出波形：（1）輸入功率為常值時的輸出波形：從圖中可以看出，輸出波形開始存在一定的振蕩，在2s后趨近于穩(wěn)定狀態(tài)。而電流的峰值幾乎不發(fā)生改變，是由于輸入的功率不變。（2）50000w經(jīng)歷階躍跳變變?yōu)?00000w的輸出波形：從圖中可以看出，電流最初較小，加入階躍信號之后先產(chǎn)生震蕩，再逐漸穩(wěn)定在一個較大的電流值上。這是因為最初的輸入功率較小，電流較小，而加入階躍信號之后的功率變?yōu)?0KW，電流也隨之變大。但是在電