Simulink潮流仿真时遇到的问题分享

参考资料

1、CSDN大佬经验分享

2、MATLAB电力系统仿真教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》于群、曹娜

背景

1、课程要求做两机五节点的MATPOWER仿真、Simulink仿真，并对比两种仿真结果

2、教材缺乏非常多步骤，有很多坑，不适合新手使用

3、大佬的分享解决了很多问题，但他的Simulink文件仿真还是有错误，结果跟MATPOWER仿真、教材是对不上的，需要修改

4、恰好我的版本跟大佬一样是2016b，就直接运行他的simulink文件开始找不同解决自己的问题，结果确实学到很多东西也发现并解决了他的问题，在此分享出来，供众多被教材折磨的电气同学参考

操作细节

发电机部分

拉入constant模块，不用修改参数
拉入Synchronous Machine模块，按书上说的只修改额定功率、额定电压和频率。这三个参数在parameters的第一行，其它不修改(包括initial conditions)

在这里插入图片描述

复制粘贴一个，修改命名分别为G1、G2
tips：crtl+r可以旋转模块，但记得选中目标并放开鼠标左键(跟ad不一样啦)

变压器部分

拉入Three-Phase Transformer (Two Windings) ，但注意书上的印刷为Three- Phase，实际应搜索Three-Phase
修改连接方式为Y-Y

在这里插入图片描述

对着书上的数据修改参数

在这里插入图片描述

复制粘贴并分别重命名为T1、T2
T2注意要左右翻转一下，改变一二次侧

母线部分

拉入Three-Phase VI Measurement模块，重命名为M1，勾选use a label,更改默认sign label（不改之后会报错）

在这里插入图片描述

这样原模型的Vabc端口和Iabc端口就消失了，想要模拟书上的黑色的母线可以右键选择format再选择background再选择black再拖动边框更改下大小就能跟书上的一样了，但我不喜欢所以这里就不改了
复制粘贴重命名（记得重命名sign label）

线路部分

L1

按照实验要求，L1是π型等效电路，使用Three-Phase
PI Section Line，并根据书上的公式修改参数

在这里插入图片描述

重命名复制粘贴为L2

L2

按照实验要求修改L2的参数，注意线路阻抗跟L1是不同的

在这里插入图片描述

这里正序/零序阻抗的值我是直接从L1比例计算过来的，我忘记该怎么正儿八经地算了（问题不大嘿嘿嘿）

L3

按实验要求，此线路没有对地电容，使用RL等值电Three-Phase
Series RLC Branch，修改参数

在这里插入图片描述

同理此图中的参数也是比例计算过来的
重命名L3

负载

按照书上写的使用Three-Phase Dynamic Load模块，重命名为Load1
更改数据:第一行为额定电压、额定频率，三个负载都一样；第二行为功率，记得按书上的更改

在这里插入图片描述

复制粘贴，记得更改功率

teminator

修改名字、无参数

用优雅的线条把模块连接起来

在这里插入图片描述

powergui

搜索powergui并加入
修改gui为离散、并修改采样时间

在这里插入图片描述

Machine Initialization

点powergui中的tools，点Machine Initialization
修改5个节点的参数

G1

PV节点、额定相电压11025、有功输出500e6、频率50hz

G2

swing节点（平衡节点）、额定相电压11025、有功输出0、a相相角0、频率50hz

Load1

有功200e6、无功100e6、频率50hz

Load2

有功370e6、无功130e6、频率50hz

Load3

有功160e6、无功80e6、频率50hz

笔者踩过的一个坑

第一次做的时候我按照书上的做法和CSDN大佬的做法，发现点击update后左边的数据不变，然后点compute会报错Unable to find machine initil conditions for the parameters you specified

解决办法是先点击simulink的开始仿真，等运行完了再进powergui然后update和compute就行了

compute结果

在这里插入图片描述

对比书上的结果和matpower计算结果，发现很明显的Load2的相角和Load3的相角是不对的,大佬之前分享的simulink结果也是不对的。（他的一部分原因是因为线路阻值不对）

图片来自于教材

这时候切出去，也可以看到之前的constant已经自动更改，电机参数中的两个initial值也已经自动修改，负载initial值也自动修改了

debug

前置实验中使用matpower仿真的结果是能跟书上的matpower仿真及simulink仿真对上的，于是切回去看看参数

发现matpower中branch表格有两个参数上述仿真没有涉及到

在这里插入图片描述

对着两机五节点图看，这两个参数是负载到最近发电机的支路电抗，也就是变压器电抗，再回过去看书，发现是变压器T2的支路电抗没有修改造成的

修改T2电抗

在这里插入图片描述

然后重新update、compute

在这里插入图片描述

!!!

nice!!!

可以看到基本和书上的对起来了，剩下的与教材、matpower相差的部分可以归结于仿真误差了

写在最后

2020/10/18 3:43
今天从下午2点就开始整这个，边看比赛边仿真

教材真的恶心人，很多细节都没有，我以前用过Simulink做过pid仿真和三相桥整流的仿真，不是新手也被恶心坏了，到现在终于搞定并且写完分享了，也很开心自己能解决这个问题。

第一次写CSDN，做的不好的地方大家可以提一下

Tes可以的，这都能赢我是没想到的