Материал: Лабораторный практикум по общей энергетике. Крысанов В.Н., Иванов К.В
значение (424,4 103 
2 600,2кВ). Изменить название блока
AC Voltage Source на «Vs».
1.5.Добавить блок Parallel RLC Branch (параллельная RLC цепь), который можно найти в библиотеке Elements (элементы), установить его параметры как показано на рис. 1.6
иизменить его название на «Z_eq».
1.6.Добавить блок Parallel RLC Branch, который есть уже в файле «circuit1», установить параметр R (сопротивление) согласно рис 1.6, а также параметры L (индуктивность) и C (емкость) соответственно бесконечности «inf» и нулю «0». Переименовать блок в «Rs_eq».
Когда диалоговое окно закроется, обратите внимание, что L и C компоненты исчезли, на значке теперь показан единственный резистор. Тот же самый результат можно получить с помощью блока Series RLC Branch (последовательная RLC цепь), устанавливая параметры L (индуктивности) и C (емкости) соответственно нулю «0» и бесконечности «inf».
1.7.Открыть библиотеку Connectors (соединители) и добавить блок busbar (соединительную шину). Открыть свойства блока BusBar (соединительная шина) и установить его параметры — два ввода и два вывода. Переименовать блок в
«B1».
При отсутствии в библиотеке блока busbar, соединять выводы элементов напрямую, создавая таким образом узел.
1.8.Добавить блок Ground (заземление) (выбрать блок с выходным соединением).
1.9.Изменить размеры различных компонентов и связать блоки, перемещая линии от выводов до вводов соответствующих блоков, как показано на рис. 1.8.
16
Рис. 1.8. Условные изображения элементов в Simulink
Чтобы завершить схему, показанную на рис. 1.6, необходимо добавить линию электропередачи и токоограничивающий реактор. Выключатель добавить позже.
Модель линии с равномерно распределенными R, L и C параметрами обычно содержит задержку, которая равняется времени распространения волны по линии. Эта линия не может моделироваться как линейное устройство, потому что задержка соответствует бесконечному числу состояний. Однако хорошее приближение линии с конечным числом состояний можно получить, каскадируя несколько П-образных схем, каждая из которых представляет малую pi-секцию линии.
Pi-секция состоит из ряда R-L нагрузок и двух C (емкостных) шунтов цепи. Точность зависит от числа pi-секций, используемых для модели.
1.10.Добавить блок Pi Section Line из библиотеки Elements в окно «circuit1», установить его параметры как показано на рис. 1.6 и определить одну pi-секцию линии.
Токоограничивающий реактор будет смоделирован резистором последовательно с катушкой индуктивности.
Более удобно использовать блок Series RLC Load (последовательная RLC нагрузка), который позволяет задавать непосредственно активные и реактивные мощности, поглощаемые токоограничивающим реактором.
1.11.Добавить Series RLC Load, который находится в библиотеке Elements. Переименовать этот блок в «110 Mvar». Установите его параметры следующим образом:
17
Uном=424.4кВ; fном=60Гц; P=110/300 МВт (qualityfactor (качественный коэффициент)=0.3); QL=110 106 var и Qc=0.
Поскольку никакая реактивная емкостная мощность не была определена, конденсатор исчезнет на изображении блока, когда диалоговое окно будет закрыто.
1.12. Добавить оконечную соединительную шину B2, дублируя B1, и соединить все новые блоки как показано на рис. 1.9.
Рис. 1.9. Окончательная схема
Чтобы измерить разность потенциалов на соединительной шине (узле) B1, необходим блок Voltage Measurement (вольтметр). Этот блок располагается в библиотеке Measurements (измерения).
1.13.Добавить блок Voltage Measurement и назвать «U1». Соединить его положительный провод со вторым выходом busbar (узла) B1, а отрицательный ‒ сблоком Ground.
Чтобы не ошибиться с разностями потенциалов в соединительной шине (узле) B1, измеряя разности потенциалов блоком Voltage Measurement, необходимо добавить индикатор.
1.14.Открыть библиотеку Sinks (приемники) Simulink
идобавить блок Scope (измеритель) в окно проекта «circuit1». Если Scope присоединить непосредственно к выходу
voltage measurement, то в результате получится индикация разности потенциалов в вольтах. Однако, инженеры-электрики в силовых системах привыкли работать с нормализованными
18
величинами (в относительных единицах). Напряжение будет выражаться в относительных единицах, если значение в вольтах разделить на базовое значение напряжения, соответствующие пиковому значению номинального напряжения системы. В данном случае коэффициент К определится как:
1
К 
.
424,4 103 
2
1.15. Добавить блок Gain (усиление) из библиотеки
Math Operations (математические операции) Simulink и
установить его коэффициент увеличения К как было показано выше. Подключить его выход к блоку Scope, а вход ‒ к выходу блока Voltage Measurement. Скопировать эту систему измерения напряжения на соединительную шину (узел) B2 как показано на рис. 1.10.
Рис. 1.10. Схема с измерительными приборами
2.Связь электрической схемы с Simulink
Voltage Measurement выступает как интерфейс между блоками SimPowerSystems и блоками Simulink. Блоки Voltage Measurement преобразовывают измеренные напряжения в сигналы Simulink.
19
Блок Current Measurement (амперметр) из библиотеки Measurements можно использовать, чтобы преобразовать любой измеренный ток в сигнал Simulink.
Связь блоков Simulink с электрической схемой также возможна. Например, можно использовать блок Controlled Voltage Source (управляемый источник напряжения) как показано на рис 1.11, чтобы смоделировать источник напряжения в электрической схеме. Напряжение будет управляется сигналом Simulink.
Рис. 1.11. Использование управляемого источника напряжения
3.Моделирование схемы
3.1.Добавить блок Powergui в окно проекта «circuit1». Данный блок обязателен для моделирования любой цепи, содержащей блоки библиотеки SimPowerSystems. Он используется для хранения эквивалентной схемы, которая представляет собой уравнения пространства состояний модели.
3.2.В меню Simulation (моделирование) выбрать вкладку «Configuration Parameters…» (параметры
20