电力电子仿真SimPowerSystems入门6of10

SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽SimPowerSystems的电机这是个人笔记，如果有不满意或者希望增加的内容，请给我发私信或留言，我会做出相应的修改，或者增加一些内容。如果有你认为错误的地方，欢迎发私信或留言讨论。我们来看一下SimPowerSystems里面的电机。Synchronousmachine：同步电机，也就是转子的转速跟电频率同步，倍率取决于极对数，1个磁极对电频跟机械转动频率一致；2个磁极对数电频为机械转动频率的2倍。Asynchronousmachine：异步电机，一般电机都有扭矩输出，异步电机的转子转动频率永远都会比电频率低点，也就是会有滑移率。一般输出的扭矩越大，滑移率也就越大。传统的SimPowerSystems里面的模块都是使用Simulink模块搭建起来的，教材上的标准方程。稳态初始化现在，我们来看一个极其简单的例子，如下图：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽左边同步电机。右边的三个电压源简化模拟功率无穷大的节点，不论网路中有功无功功率如何变化，始终保持电压不变。电机的两个输入Pm,Vf都是pu单位制。假设电机参数如下，假设初始化参数都是0，除了Vf(fieldvoltage)。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽仿真5个周期(仿真时间设置为5/60)，可以看到转子转速下降。给定的输入机械能1PU，相当于187MW。但这个187MW的系统中还存在着能量损失，我们提供的机械能不足，电频率下降。三相电流如图，并不稳定：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽下面我们来看潮流计算loadflowcalculation，我们需要提供多大的输入以及设置电机正确的稳态运行值。打开powergui的初始化菜单，得到右侧的窗口：右侧窗口显示模型里所有Machine的信息，我们这里只有一个电机。可以看到一些信息，比如Nominalpower,Nominalvoltage,三相电压120度相角差，电流为0等等。右侧的节点类型Bustype，有三种可以选择：P&Vgenerator设置有功功率和电机的端电压，让潮流算法来确定无功功率是多少；P&Qgenerator设置有功功率和无功功率，让算法来计算端电压是多少；Swingbus就是在有多个Machine时，比如X个，那么就可以指定X-1个Machine的P和Q，剩下这个就根据平衡来计算。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽其实你也可以根据切换不同选项后，锁定和可输入的编辑框的切换可以看出来。设置如下图，点击计算并更新，重新根据我们的设置计算了所有的参数。回到模型，可以看到模型参数已经自动更新了：再重新仿真模型：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽并联电机带负载现在来看一个双电机并联的例子：图中三相负载参数如图：同样通过Powergui的MachineInitialization菜单打开初始化工具，可以看到这次列出了两个Machine：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽可以分别通过不同的Bustype来定义初始化条件，比如第一个Machine使用P&Q类型，分别定义了有功功率和无功功率，而第二个使用Swing，设置了端电压以及预估的有功功率。点击ComputeandApply：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽得到的计算结果如左图所示。回到模型，可以查看自动更改的模型输入值以及初始化条件。仿真模型，可以得到稳态运行的结果，看上去像是上升，但看左边的坐标轴。看到仿真得到的PQ，吻合所设定的PQ结果。并联发电机带动电动机SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽使用同样的方法，来计算系统稳态运行的初始化条件：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽