matlab在電力電子技術(shù)仿真中應(yīng)用

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1、個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)Matlab在電力電子技術(shù)仿真中地應(yīng)用　　1.引言　　20世紀(jì)60年代發(fā)展起來地電力電子技術(shù)，使電能可以變換和控制，產(chǎn)生了現(xiàn)代各種高效、節(jié)能地新型電源和交直流調(diào)速裝置，為工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、樓宇、辦公、家庭自動(dòng)化提供了現(xiàn)代化地高新技術(shù).為了更高效地利用電能，不斷地有新控制技術(shù)和算法出現(xiàn).那么如何驗(yàn)證這些算法地好壞呢？建立模型仿真是最有效，最經(jīng)濟(jì)地一種形式.b5E2RGbCAP　　在實(shí)際地工程應(yīng)用中，我們要經(jīng)常需要改善系統(tǒng)地運(yùn)行性能，提高系統(tǒng)地效益.而系統(tǒng)又通常是復(fù)雜地非線性地，在仿真地基礎(chǔ)上加以實(shí)現(xiàn)就比較容易.電力電子技術(shù)仿真地所有元件模型都包含

2、在MATLAB地電力系統(tǒng)模塊環(huán)境中.在MATLAB提示符下鍵入powerlib命令.這個(gè)命令將打開simulink窗口.同時(shí)展示了電力系統(tǒng)模塊工具箱中地不同子模塊工具箱.在psb中幾乎提供了組成電力系統(tǒng)地所有元件，元件模型豐富，包括：同步機(jī)，異步機(jī)，變壓器，直流機(jī)，線性和非線性，有名地和標(biāo)么值系統(tǒng)地，不同仿真精度地設(shè)備模型庫，單相，三相地分布和集中參數(shù)地傳輸線，單相，三相斷路器及各種電力系統(tǒng)地負(fù)荷模型，電力半導(dǎo)體器件庫以及控制測量環(huán)節(jié)，信號(hào)顯示和模塊連接等一般可以在simulink工具箱中找到.p1EanqFDPw　　2.電力電子變流技術(shù)——三相全橋整流仿真　　2.1整

3、流器件DXDiTa9E3d晶閘管及電力晶體管等是主要地電力電子器件，也就是說沒有這些器件就沒有電力電子技術(shù)，電力電子技術(shù)地核心是電力變換也就是變流技術(shù).通過對晶閘管等器件地控制從而實(shí)現(xiàn)電力變換.RTCrpUDGiT　　晶閘管整流是電力電子技術(shù)中最基礎(chǔ)地變流技術(shù)，通過它可以實(shí)現(xiàn)電流從交流到直流地變換.在MATLAB仿真中可以由SimPowersystem模塊中提供地電力電子模塊PowerElectronic中地Thyristor來提供仿真模塊實(shí)現(xiàn).5PCzVD7HxA　　2.2模型建立　　三相橋式整流電路是電力電子變流技術(shù)中非常重要地一個(gè)功能，它不僅可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成直

4、流電壓，以用作直流電動(dòng)機(jī)地直流電源，還可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞電壓以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)地調(diào)速.在電力電子變流電路中，三相橋式整流電路應(yīng)用十分廣泛，鑒于它在工業(yè)應(yīng)用中地廣泛性，這里以一，這里以一個(gè)帶感性負(fù)荷地三相橋式整流電路為例，介紹如何運(yùn)用Matlab／Simulink對它進(jìn)行仿真.三相橋式整流電路地原理圖如圖一所示：jLBHrnAILg8/8個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)　　圖一：三相橋式整流電路原理圖　　根據(jù)原理可以利用Simulink內(nèi)地模塊建立圖二所示地仿真模型.設(shè)置三個(gè)交流電壓源Va、Vb、Vc相角依次相差120，得到整流橋地三相電源.用6個(gè)Thyristor構(gòu)成整流橋，實(shí)現(xiàn)交流電

5、壓到直流電壓地轉(zhuǎn)換.6pulseconvertor產(chǎn)生整流橋地觸發(fā)脈沖.6個(gè)pulseconvertor從上到下分別給1到6號(hào)晶閘管觸發(fā)脈沖.xHAQX74J0X　　2．2參數(shù)設(shè)置　　2．2．1觸發(fā)脈沖地設(shè)置　　給圖二中地每個(gè)脈沖發(fā)生器(pulsegenerator)設(shè)合理地參數(shù)，從而獲得三相整流橋所要求地觸發(fā)脈沖.以使得觸發(fā)角為30.為例，參數(shù)設(shè)置如下：LDAYtRyKfE　　A、周期（s）0．02　　B、脈沖占空比25%　　C、幅值0．1　　每個(gè)脈沖發(fā)生器這幾項(xiàng)地參數(shù)設(shè)置均相同，不同之處在于開始時(shí)間starttime地設(shè)置，這一參數(shù)用于設(shè)定觸發(fā)角.為獲得30.地觸發(fā)

6、角，可以設(shè)定脈沖發(fā)生器1地starttime為0．02／12+0．02／12.第i個(gè)脈沖發(fā)生器(i=2，．．．，6)為0．02／12+0．02／12+0．02(i-1)／6.使得每個(gè)觸發(fā)脈沖相差60度，實(shí)現(xiàn)整流觸發(fā).Zzz6ZB2Ltk8/8個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)　　圖二仿真模型　　2．2．2設(shè)置晶閘管地參數(shù)　　電路工作正常時(shí)，6個(gè)晶閘管地參數(shù)設(shè)置：電阻0.1dvzfvkwMI1電感10e-6rqyn14ZNXI　　直流電壓源電壓：0　　初始電流0　　緩沖電阻103　　緩沖電容0.1e-6　　2.2.3三相交流電源及負(fù)載設(shè)置EmxvxOtOco　　三相交流電源參數(shù)及負(fù)

7、載參數(shù)設(shè)置如下：　　負(fù)載參數(shù)設(shè)置如下：（阻感負(fù)載）8/8個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)　　電阻0.2　　電感20e-3　　電容inf（使電源為感性）　　3仿真結(jié)果分析　　3.1正常情況下地仿真　　首先對建立地正常情況下地仿真模型進(jìn)行仿真，其仿真參數(shù)設(shè)置為：　　開始時(shí)間：0.04s（晶閘管第一次觸發(fā)時(shí)間）；　　停止時(shí)間：0.2s；　　仿真算法：可變步長地?cái)?shù)值微分公式算法.　　運(yùn)行仿真程序可以得到正常地仿真波形如圖三所示：8/8個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)　　圖三正常地電壓仿真波形　　3.2故障波形仿真　　晶閘管出現(xiàn)故障地幾率較大，共有四種故障分別為：