MATLAB在供电系统仿真中的研究与应用

随着科学技术的发展,利用软件对供电系统进行仿真分析也变得越来越重要。本文依据一个供电系统的电路模型,详细介绍了如何利用Matlab的动态仿真软件包Simulink构建该系统的仿真模型,对于该系统在空载运行时变压器低压侧母线发生三相短路的暂态响应进行了仿真研究,通过对理论计算和软件仿真所得到的结果进行比较分析,表明用该模型仿真得到的系统运行特性与理论计算一致,Matlab的仿真平台是分析供电系统实时运行的重要工具。     

双馈型机组风电场三相电网短路故障暂态特性分析

风电场三相电网短路故障暂态特性是研究大型风电场和电网之间相互关系的问题之一.首先基于机理分析,建立了机组和电网数学模型.然后利用Matlab/Simulink仿真环境和机组参数,建立了风电场全系统的仿真模型.最后通过对双馈型机组风电场三相电网短路故障下的数字仿真,得到了风电场和机组各关键参数的响应特性,并着重对它们的暂态特性进行了分析.所建立的模型和仿真结果为今后进一步研究风电场与电网之间的相互影响提供了理论基础.     

Matlab在电力行业的应用

介绍了Matlab/Simulink的基本特点及应用Matlab进行仿真的基本方法和步骤。通过在电力系统分析中运用的实例和在电力电子器件中运用的实例综合说明了其在电力行业中的作用。仿真过程中运用了电力系统中常见的简单的短路模型,以及电力电子技术中的三相全控整流电路。通过分析仿真结果得出:用Matlab进行的仿真与理论分析结果基本一致;用Matlab进行仿真对于节约成本、提高效率有着重要意义,在电力行业中具有很大的应用前景。     

基于Simulink 的同步发电机短路仿真分析

本文阐述了MATLAB中图形化仿真工具Simulink 的特点以及用于电力系统仿真时发挥的巨大作用,说明了 使用Simulink 仿真的基本方法与步骤,在进行同步发电机基本方程和机端三相短路的理论分析之后,利用Simulink 仿真分析 了同步电机空载情况下机端三相短路,与理论相符,说明了Simulink仿真的有效性。     

三相开环Z源逆变器短路故障诊断研究

以三相开环Z源逆变器为例,开展了三相开环Z源逆变器短路故障诊断的应用研究。在三相开环Z源逆变器发生功率开关管短路故障及短路故障后逆变器工作状态理论分析基础上,建立三相开环Z源逆变器故障仿真模型。通过仿真实验获得短路故障状态下的输出侧交流电流信号数据,根据故障特征提出一种针对性的短路故障诊断方法直观的得到短路故障功率开关管出现的位置,并通过仿真验证该方法的可行性。     

方波电压激励下感应电动机定子绕组短路的瞬态仿真

该文根据三相感应电动机在αβo坐标系下的数学模型和开关式电压源逆变器数学模型，考虑具体定子绕组接线的不对称情况，推导出电机定子端电压的约束条件。编写了一个适合于三相感应电动机对称和定子不对称运行情况的实用仿真计算程序，通过实例对定子Y形接法三相感应电动机的定子单相短路和两相短路时的运行过程进行仿真计算，并对仿真结果进行分析。     

MATLAB在电力系统线路故障分析中的应用

利用Matlab中的PSB构建了一个单机-无穷大系统仿真模型,并在此基础上对电力系统的三种短路形式进行了仿真分析.实践表明,仿真波形与理论分析结果相符,说明用M atlab对电力系统故障仿真的方法是可行的,可有效提高《工厂供电》课程教学效果.     

基于单周控制的三相桥式双频逆变器仿真研究

研究了基于双频的三相桥式逆变器拓扑结构,该拓扑由两个传统的三相桥式逆变器级联而成,其中一个工作在低频状态,另一个工作于高频状态,两单元功能相对分离。对高频单元采用单周控制,对低频单元采用电流滞环控制,利用Matlab/Simulink建立了仿真模型。仿真结果表明,该拓扑对降低开关损耗、电流总谐波畸变率、提高系统响应速度具有很好的作用。     

MATLAB在三相异步电机短路堵转试验中的应用

根据三相异步电动机的工作原理．电磁关系以及短路堵转时的特点。建立电动机短路堵转时的电磁变化规律和数学模型．从而对三相异步电机进行短路堵转试验的仿真研究。本文为短路堵转试验的进行提供了理论依据。     

基于MATLAB/Simulink的电力系统仿真

通过一个示例介绍了MATLAB6.5电力系统工具箱的应用.依据一个工厂的厂用电供电系统电路模型要求,利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了该系统的仿真模型,得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由断路器自动跳闸隔离故障的仿真结果,并分析了这一暂态过程,表明了MATLAB电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具.     

一种矿用相控开关短路电流过零点预测算法

现有短路电流过零点预测算法存在计算复杂、误差大等问题。针对煤矿供电系统三相短路故障,提出了一种矿用相控开关短路电流过零点预测算法。该算法利用三相短路故障发生后1个基波周期内短路电流采样数据,通过累加和的方法计算短路电流的直流分量,可减小计算量、消除谐波干扰;将采样数据与直流分量相减,得到短路电流的交流分量;利用交流分量周期性的特点,可预测1个基波周期后任意采样时刻的交流分量;将1个基波周期后任意采样时刻的直流分量与交流分量相加,即可重构出任意采样时刻的短路电流,从而预测短路电流过零点。仿真和实验结果验证了该算法的准确性。     

基于DIgSILENT/PowerFactory的双馈风力发电系统的建模和仿真

基于DIgSILENT/PowerFactory电力仿真软件建立了双馈感应发电机风力发电系统桨距控制数学模型、风力机数学模型和轴系数学模型,并对整个系统进行了仿真,模拟了有功功率、无功功率分别变化时以及网侧发生三相短路时整个系统的运行情况。仿真结果表明,该系统实现了功率的解耦控制以及在网侧三相短路情况下运行稳定,验证了模型的正确性,为风电场的仿真建模奠定了基础。     

基于Matlab三相异步电机的机械特性仿真实验平台设计

为了方便学员更直观地理解三相异步电机的机械特性,设计了基于Matlab的三相异步电机机械特性仿真实验平台。该平台利用了Matlab/GUI界面良好的人机交互性,在定子电压、频率等一系列参数已知时,只需要手动输入负载,就可以得到异步电机的机械特性曲线。通过对比不同负载下机械特性曲线,加深学员对于该部分理论知识的理解,进而提高学员的学习热情,提升教学质量。     

地铁牵引供电系统直流侧短路故障研究

牵引网短路故障中线路电气参数的暂态变化是研究轨道线路保护与控制技术和短路故障定位技术的基础。基于Matlab/Simulink建立了24脉波整流电路模型,计算了集肤效应作用下等效接触网与钢轨网的电阻和电感值,建立了直流牵引供电系统牵引网短路故障仿真模型,利用该模型对空载线路下牵引变电所近端与远端的牵引网短路故障进行仿真,分析电流瞬态值随不同故障距离变化情况。仿真结果曲线充分反应整流机组等非线性器件使得近端短路瞬态电流峰值呈振荡收敛状态,证明了该模型的准确性,为牵引变电系统线路保护装置的精确配置提供参考。     

利用时间延迟状态反馈实现异步电机的混沌合成

为了在三相交流异步电机的运行过程中实现混沌合成,采用非线性系统的微分几何理论和时间延迟反馈控制的方法,设计了混沌合成控制器.该控制器通过对三相交流异步电机模型的简化分析,并利用非线性控制理论的状态反馈精确线性化方法来设计.应该此控制器即可得到异步电机运行时的混沌合成.应用Matlab软件中Simulink 工具进行仿真分析,仿真结果说明利用时间延迟状态反馈设计的控制器实现异步电机的混沌合成是完全合理可行的,运行结果也是满足要求的.     

基于改进型蚁群算法的输电线路故障测距模型研究

为了解决输电线路运行过程中容易出现的单相短路、两相接地、相间短路、三相短路等故障,构建一种基于改进型蚁群算法的输电线路故障测距模型,以实现输电线路故障测距优化。通过在常规蚁群算法的基础上优化寻优路径,以解耦方式消除三相线路中的互感作用。利用阻抗矩阵与导纳矩阵获取电力系统的相模矩阵。根据相模变化结合傅氏补偿算法,解决影响输电线路故障测距精度的多项因素,并以此为基础构建输电线路故障测距模型最优解。采用MATLAB仿真软件对所构建的模型进行了仿真试验。试验结果表明,所设计的模型受故障测距影响因素的影响较小,测距精度更高。该研究为后续的输电线路故障测距算法改进奠定了理论基础。     

三相电压型整流器的空间矢量脉宽调制技术研究

该文首先分析了空间矢量调制技术(SVM)的基本原理和控制策略,并且把该技术应用于三相电压型整流器(VSR),使输出电压达到给定值,实现了VSR交流侧的单位功率因数。其次利用Matlab对系统进行了仿真,仿真结果验证了本文所搭建的基于空间电压矢量的系统模型是正确的。     

基于牛顿插值算法光伏三相桥逆变器的研究

最大功率点跟踪(MPPT)技术是光伏系统研究的核心内容,易受光照强度和温度变化的影响.主要分析了光伏发电系统中使用的三相桥逆变器的结构,构建了三相单级式LCL型并网逆变器的数学模型,从而得出P-U曲线,根据三点采样,在最大功率点两侧运用牛顿插值算法输出拟合最大功率点,提出了一种基于牛顿插值算法的最优控制方法,并利用Matlab仿真对控制算法进行了仿真和对比分析,仿真结果表明该算法效果更好.     

基于HHT与PNN的输电线路故障分类

针对电力系统输电线路一系列的短路故障,把希尔伯特黄变换(HHT)完成对暂态信号特征量的提取与概率神经网络(PNN)作为诊断故障分类器相结合的方式,作为对输电线路故障分类的方法.利用HHT能够充分反映局部暂态信号的特点,对集合经验模态分解(EEMD)后的故障信号进行小波阈值降噪,运用HHT进行重构,得到三相电流以及零序电流4组特征能量函数值,并作为4组特征量输入到经遗传算法优化过平滑因子的PNN中进行训练,最终得到分类器.经Matlab仿真实验显示,该方法能够有效优化信号波形并提高故障分类精度.     

模糊PID矢量控制在异步电机调速中的应用

为了提高三相异步电机矢量控制的性能,在传统的转速PID控制器的基础上,建立模糊PID控制器,利用Matlab/Simulink搭建基于三相异步电动机转速控制的模糊PID系统,分别使用常规PID控制器与模糊PID控制器进行控制,并进行比较。仿真结果表明模糊控制能使系统取得较好的控制性能并具有较强的鲁棒性。