Simulink潮流仿真時遇到的問題分享

參考資料

1、CSDN大佬經(jīng)驗分享

2、MATLAB電力系統(tǒng)仿真教材《MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真》于群、曹娜

背景

1、課程要求做兩機五節(jié)點的MATPOWER仿真、Simulink仿真，并對比兩種仿真結(jié)果

2、教材缺乏非常多步驟，有很多坑，不適合新手使用

3、大佬的分享解決了很多問題，但他的Simulink文件仿真還是有錯誤，結(jié)果跟MATPOWER仿真、教材是對不上的，需要修改

4、恰好我的版本跟大佬一樣是2016b，就直接運行他的simulink文件開始找不同解決自己的問題，結(jié)果確實學到很多東西也發(fā)現(xiàn)并解決了他的問題，在此分享出來，供眾多被教材折磨的電氣同學參考

操作細節(jié)

發(fā)電機部分

• 拉入constant模塊，不用修改參數(shù)
• 拉入Synchronous Machine模塊，按書上說的只修改額定功率、額定電壓和頻率。這三個參數(shù)在parameters的第一行，其它不修改(包括initial conditions)

• 復制粘貼一個，修改命名分別為G1、G2
• tips：crtl+r可以旋轉(zhuǎn)模塊，但記得選中目標并放開鼠標左鍵(跟ad不一樣啦)

變壓器部分

• 拉入Three-Phase Transformer (Two Windings) ，但注意書上的印刷為Three- Phase，實際應搜索Three-Phase
• 修改連接方式為Y-Y

• 對著書上的數(shù)據(jù)修改參數(shù)

• 復制粘貼并分別重命名為T1、T2
• T2注意要左右翻轉(zhuǎn)一下，改變一二次側(cè)

母線部分

• 拉入Three-Phase VI Measurement模塊，重命名為M1，勾選use a label,更改默認sign label（不改之后會報錯）

• 這樣原模型的Vabc端口和Iabc端口就消失了，想要模擬書上的黑色的母線可以右鍵選擇format再選擇background再選擇black再拖動邊框更改下大小就能跟書上的一樣了，但我不喜歡所以這里就不改了
• 復制粘貼重命名（記得重命名sign label）

線路部分

L1

• 按照實驗要求，L1是π型等效電路，使用Three-Phase
  PI Section Line，并根據(jù)書上的公式修改參數(shù)

• 重命名復制粘貼為L2

L2

• 按照實驗要求修改L2的參數(shù)，注意線路阻抗跟L1是不同的

• 這里正序/零序阻抗的值我是直接從L1比例計算過來的，我忘記該怎么正兒八經(jīng)地算了（問題不大嘿嘿嘿）

L3

• 按實驗要求，此線路沒有對地電容，使用RL等值電Three-Phase
  Series RLC Branch，修改參數(shù)

• 同理此圖中的參數(shù)也是比例計算過來的
• 重命名L3

負載

• 按照書上寫的使用Three-Phase Dynamic Load模塊，重命名為Load1
• 更改數(shù)據(jù):第一行為額定電壓、額定頻率，三個負載都一樣；第二行為功率，記得按書上的更改

• 復制粘貼，記得更改功率

teminator

• 修改名字、無參數(shù)

用優(yōu)雅的線條把模塊連接起來

powergui

• 搜索powergui并加入
• 修改gui為離散、并修改采樣時間

Machine Initialization

• 點powergui中的tools，點Machine Initialization
• 修改5個節(jié)點的參數(shù)

G1

PV節(jié)點、額定相電壓11025、有功輸出500e6、頻率50hz

G2

swing節(jié)點（平衡節(jié)點）、額定相電壓11025、有功輸出0、a相相角0、頻率50hz

Load1

有功200e6、無功100e6、頻率50hz

Load2

有功370e6、無功130e6、頻率50hz

Load3

有功160e6、無功80e6、頻率50hz

筆者踩過的一個坑

第一次做的時候我按照書上的做法和CSDN大佬的做法，發(fā)現(xiàn)點擊update后左邊的數(shù)據(jù)不變，然后點compute會報錯Unable to find machine initil conditions for the parameters you specified

解決辦法是先點擊simulink的開始仿真，等運行完了再進powergui然后update和compute就行了

compute結(jié)果

對比書上的結(jié)果和matpower計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)很明顯的Load2的相角和Load3的相角是不對的,大佬之前分享的simulink結(jié)果也是不對的。（他的一部分原因是因為線路阻值不對）

這時候切出去，也可以看到之前的constant已經(jīng)自動更改，電機參數(shù)中的兩個initial值也已經(jīng)自動修改，負載initial值也自動修改了

debug

前置實驗中使用matpower仿真的結(jié)果是能跟書上的matpower仿真及simulink仿真對上的，于是切回去看看參數(shù)

發(fā)現(xiàn)matpower中branch表格有兩個參數(shù)上述仿真沒有涉及到

對著兩機五節(jié)點圖看，這兩個參數(shù)是負載到最近發(fā)電機的支路電抗，也就是變壓器電抗，再回過去看書，發(fā)現(xiàn)是變壓器T2的支路電抗沒有修改造成的

修改T2電抗

然后重新update、compute

!!!

nice!!!

可以看到基本和書上的對起來了，剩下的與教材、matpower相差的部分可以歸結(jié)于仿真誤差了

寫在最后

2020/10/18 3:43
今天從下午2點就開始整這個，邊看比賽邊仿真

教材真的惡心人，很多細節(jié)都沒有，我以前用過Simulink做過pid仿真和三相橋整流的仿真，不是新手也被惡心壞了，到現(xiàn)在終于搞定并且寫完分享了，也很開心自己能解決這個問題。

第一次寫CSDN，做的不好的地方大家可以提一下

Tes可以的，這都能贏我是沒想到的