电力系统的仿真与应用教材（PPT 89页)
电力系统的仿真与应用教材（PPT 89页)内容简介
8.1.1非线性电感模块
【例8.1】定制一个非线性电感元件，当电压在0～120V时，
电感恒定为2H；当电压超过120V时，电感元件饱和，电感降低到0.5H。
图8-1所示为该非线性电感对应的磁通—电流特性曲线，
单位为p.u.。其中VB = 120/sqrt(2)V，fB = 50Hz。
第8章定制模块
8.1定制非线性模块
解：(1)理论分析。显然电感元件上电压v和电流i具有如下关系：
其中，Ψ为电感元件上的自感磁链。
由式(8-1)可以得到磁链Ψ为
因此电感上的电流i为
可见，可以用受控电流源表示该非线性电感元件，该电流源受控于电流源两端的电压。
(2)按图8-2搭建非线性电感模型。该模型包括一个电压表模块、
一个可控电流源模块(电流源的电流方向为箭头所示方向)、
一个积分模块和一个用于描述磁通—电流饱和特性的查表模块。
选用的各模块的名称及提取路径见表8-1。图中有一个信号输出口m，
输出非线性电感模块上的磁通和该模块两端的电压值。
打开查表模块参数对话框，按图8-3设置参数。该图中的参数实际上就是
图8-1的磁通—电流特性。其余模块的参数采用默认设置。
(3)将搭建好的非线性电感模型组合为一个子系统并命名为NonlinearInductance后，
按图8-4所示搭建仿真系统。选用的各模块的名称及提取路径见表8-2。
该系统中含有两个电压源，一个峰值为120V、50Hz、相角为90°的交流电压源Vs
和一个幅值为0的直流电压源VDC。串联RLC支路为纯电阻电路，其中电阻元件R = 5W。
在仿真参数对话框中设置变步长ode23tb算法，仿真结束时间为1.5s。
(4)开始仿真。设置直流电压源幅值为0，开始仿真。图8-5所示为仿真最后5个周期的波形，
图中波形从上到下依次为非线性电感元件上的磁通、电流和电压。此时，
电压未超过极限值120V，电感为2H。对应的电流幅值Im为
磁链Ψ为
与观测到的波形一致。
..............................
【例8.1】定制一个非线性电感元件，当电压在0～120V时，
电感恒定为2H；当电压超过120V时，电感元件饱和，电感降低到0.5H。
图8-1所示为该非线性电感对应的磁通—电流特性曲线，
单位为p.u.。其中VB = 120/sqrt(2)V，fB = 50Hz。
第8章定制模块
8.1定制非线性模块
解：(1)理论分析。显然电感元件上电压v和电流i具有如下关系：
其中，Ψ为电感元件上的自感磁链。
由式(8-1)可以得到磁链Ψ为
因此电感上的电流i为
可见，可以用受控电流源表示该非线性电感元件，该电流源受控于电流源两端的电压。
(2)按图8-2搭建非线性电感模型。该模型包括一个电压表模块、
一个可控电流源模块(电流源的电流方向为箭头所示方向)、
一个积分模块和一个用于描述磁通—电流饱和特性的查表模块。
选用的各模块的名称及提取路径见表8-1。图中有一个信号输出口m，
输出非线性电感模块上的磁通和该模块两端的电压值。
打开查表模块参数对话框，按图8-3设置参数。该图中的参数实际上就是
图8-1的磁通—电流特性。其余模块的参数采用默认设置。
(3)将搭建好的非线性电感模型组合为一个子系统并命名为NonlinearInductance后，
按图8-4所示搭建仿真系统。选用的各模块的名称及提取路径见表8-2。
该系统中含有两个电压源，一个峰值为120V、50Hz、相角为90°的交流电压源Vs
和一个幅值为0的直流电压源VDC。串联RLC支路为纯电阻电路，其中电阻元件R = 5W。
在仿真参数对话框中设置变步长ode23tb算法，仿真结束时间为1.5s。
(4)开始仿真。设置直流电压源幅值为0，开始仿真。图8-5所示为仿真最后5个周期的波形，
图中波形从上到下依次为非线性电感元件上的磁通、电流和电压。此时，
电压未超过极限值120V，电感为2H。对应的电流幅值Im为
磁链Ψ为
与观测到的波形一致。
..............................