電力系統(tǒng)模塊庫詳解教學(xué)提綱

1、電力系統(tǒng)模塊庫電力系統(tǒng)模塊庫是專用于 RLC電路，電力電子電路，電機(jī)傳動(dòng)控制和電力系統(tǒng)仿真模 塊庫。該模塊庫包含了各種交/直流電源，大量電氣元器件和電工測(cè)量?jī)x表以及分析工具等。 利用這些模塊可以模擬電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的各種狀態(tài)，并進(jìn)行仿真和分析。電力系統(tǒng)模塊庫在樹狀結(jié)構(gòu)窗口名為 SimPoWerSyStemS ,以SimPoWerSyStemS4.0為例， 展開后如下圖所示，共含有 7個(gè)可用子庫和1個(gè)廢棄的相量子庫。 SimPOWerSyStemS4.0中 還含有一個(gè)功能強(qiáng)大的圖形用戶分析工具POWergUi。EltmlnfeElccioj8ou ICM電源子庫元件子庫1.Electrical

2、 SOUrCeS2.Eleme nts4.COPylri1007-ftom HVPcrEleatrOni<3固MeJSUlremtntSAPPIiCJtiCnLibraritfSirPou rSyte mu4 TrdrEnSfT÷chnclogies1 urdr fublitn± robec and TrIe MJthWoltel lt.電機(jī)子庫4.wer EIeCtrO nics電力電子子庫5.Measurements測(cè)量子庫6.Phasor Elements相量子庫3.Machi nesWer EIeCtr OniCS7.Applicati On Librarie

3、S應(yīng)用子庫 8.Extra Library附加子庫1. Electrical SOUrCeS電源子庫電源子庫提供了 7種電源模塊，分別是單相交流電流源， 單相交流電壓源，單相受控電 流源和單相受控電壓源， 直流電壓源，三相可編程電壓源和三相電源模塊。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見附錄口AC Current SOU(c«U4)trolled VOItage 魁OiMG電口C口IlThU Illed CLIRIelit UUeT fee-,h aseFir OgiiammableVftltaae SourceQTll Ffll a- IP j>,asA 5orrr表D-1電源子庫模塊

4、名用途AC CUrrent Source提供一個(gè)正弦交流電流源AC Voltage SOUrCe提供一個(gè)正弦交流電壓源Controlled CUrrent SOUrCe提供一個(gè)輸岀電流受輸入信號(hào)控制的可控電流源Controlled Voltage SOUrCe提供一個(gè)輸出電壓受輸入信號(hào)控制的可控電壓源DC Voltage SOUrCe提供一個(gè)直流電壓源3-Phase PrOgrammabIe V)Itage SOUrCe提供一個(gè)三相可調(diào)節(jié)電源信號(hào)，其中幅值、相角、頻率和 諧波均可變3-Phase SOUrCe提供一個(gè)帶有電阻和電感的三相電壓源2. Elements元件子庫元件子庫提供了 29種

5、常用的電器元件模塊，其中有9種變壓器模塊（包括耦合電路）,7種線路模型，5種負(fù)荷模型，4種斷路器模塊（包括避雷針模塊），1個(gè)物理接口端子模塊， 1個(gè)接地模塊，1個(gè)中性點(diǎn)模塊，1個(gè)三相濾波器模塊。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見附 錄L1« JLen iji>HI *ri- BunthP 0F )i¾e, IRlX L<: d» A. HFJUiI % I RLC U JdW十U a- CC Th w4 =u t*iIh RtLe B> -eh" I-l A a D P -LTrr ft P D C III C DThrj-PtasPaMlI

6、C BMnth"i,k-d Ph<d -arrri Fi!-7ML = :八=rj 3-i.a,itE1 ArJLiSU-Jfca ft -TfjnPt L 口”-rj" j”HhitePft asEMWiM JiI IndMHid*tZ15cmur A-ti,Fl ADtl0fl LrAThm*Ph «z«韻 ftl4ti* U *=Mdii-卩4n-< IijN-TTlAKfVlrmLIrK町 TrJInmnTl弋 Il ?T Iia »v1'Oi-Tl anl i.Phw5mr CTHSJ InIjl- P5)ABCI

7、tllra!wrrIrrrn i.lli Fit.Mr PMh 口. JiJirHpLrlJd hr* ph <9宅 * hP" Kt iIrllgi IrTP"1iIlri*rt ru h<z>口 W冊(cè)nPdrtTh*g.ph4H- THflMiIfW13 TwmlBalf表D-2元件子庫模塊名用途Breaker斷路器（模擬空氣開關(guān)等）ConneCtion Port物理接口端子DiStribUted ParameterS Line分布參數(shù)線路模塊GrOUnd接地Linear TranSfOrmer三繞組線性變壓器（單相）MUIti-Winding Tra

8、nSfOrmer多繞組變壓器MUtUaI IndUCtanCe三項(xiàng)耦合線圈NeUtraI中性點(diǎn)Parallel RLC BranCh并聯(lián)RLC支路Parallel RLC Load并聯(lián)RLC負(fù)荷Pl SeCtiOn Line分布電容、電感為PI型的傳輸導(dǎo)線SatUrabIe TranSfOrmer飽和變壓器SerieS RLC BranCh串聯(lián)RLC支路SerieS RLC Load串聯(lián)RLC負(fù)荷SUrge ArreSter避雷針3-Phase Breaker三相斷路器3-Phase DynamiC Load有功功率和無功功率可調(diào)節(jié)的三相三繞組動(dòng)態(tài)負(fù) 荷3-Phase Fault三項(xiàng)可變故障斷

9、路器3-Phase HarmOniC FiIter三相諧波濾波器3-Phase MUtUaI IndUCtanCe Z1-Z0用正序和零序參數(shù)表示的三項(xiàng)耦合電感3-Phase Parallel RLC BranCh三相并聯(lián)RLC支路3-Phase Parallel RLC Load三相并聯(lián)RLC負(fù)荷3-Phase PI SeCtiOn Line三相PI型電路3-Phase SerieS RLC BranCh三相串聯(lián)RLC支路3-Phase SerieS RLC Load三相串聯(lián)RLC負(fù)荷Three-PhaSe TranSfOrmer(Three WindingS)三相三繞組變壓器Three-P

10、haSe TranSfOrmer(TWO WindingS)三相雙繞組變壓器3-Phase TranSfOrmer 12-terminals三個(gè)單項(xiàng)雙繞組變壓器組成的模塊，所有端口可見ZigZag PhaSe-Shifting TranSfOrmerZ形移相變壓器3. Mach ines電機(jī)子庫電機(jī)子庫提供了 16種常用的電機(jī)模塊，其中有 2種簡(jiǎn)化的同步電機(jī)，3種詳細(xì)的同步 電機(jī)，2種直流電機(jī)，2種異步電機(jī)，1個(gè)汽輪機(jī)及控制器，1個(gè)永磁同步電機(jī)，2種電力系 統(tǒng)穩(wěn)定器，1個(gè)電機(jī)信號(hào)分離模塊，1個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)，1個(gè)水力和蒸汽渦輪一調(diào)速系統(tǒng)模型。 電機(jī)參數(shù)的單位有標(biāo)幺制和國(guó)際單位制兩種。電機(jī)模塊既可以用

11、作電動(dòng)機(jī)， 也可以發(fā)發(fā)電機(jī)。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見附錄S yiL*IiTnog Mc hi nc Sirs-ll>f1 =>Chrrni-is Mazfiiie PL UnrtSSI(Tll, SyrChrITi4fS Wzre-SIIJsTtriFiQrcht FC1SyrChreneJ3L ll rrD C Methi r,MK,tDr Mchi-*PriHIe lttievmdtors &chrc OUgr Ma 叩 IIla PU FundamentalSyItlFQrOjS hdCFiP±SyTIEhrErIlauI die- 勺 FUl iI-I

12、jrfl RrllIHIKlIaIJll* IUR lJrld G>vr*Ahj/ c r* b.i> ut MaC IllJilti jV r5r uf M*h PlJLin n jrr uj IMtf 5ihirwg Sl UrH-15模塊名Asynchronous MaChine PU UnitSAsynchronous MaChine Sl UnitSDC MaChineDiSCrete DC MaChineEXCitatiOn SyStemLKCKlllh*SWTIeniIUaE IiL r MrisiLrr rar nirJrrlV5_<?d I" th

13、Ui;>ln5 1aSijfert t電 *表D-3電機(jī)子庫 MfIVJ 2 -> "m-<1 lh<13Fw *5ltIrirbiM3-1 Wln Ir* UlaHii-SdndP wi Srle-r bl ZeP用途異步電機(jī)（標(biāo)幺值單位）模塊異步電機(jī)（國(guó)際單位）模塊直流電機(jī)模型，可用作電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)離散直流電機(jī)為交流同步機(jī)提供勵(lì)磁控制的模塊GeneriC Power SyStem StabiIiZer普通電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊HydraUIiC TUrbine and GOVernOr水輪機(jī)和控制器模塊，用以和同步發(fā)電機(jī)配套MaChineS MeaSUreme

14、nt DemuX電機(jī)測(cè)量單元，將各種電機(jī)模型輸岀的測(cè)量信號(hào)集分 離為單個(gè)信號(hào)輸岀MUti-Band Power SyStem StabiIiZer多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊Permanent Magnet Synchronous MaChine交流同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子為永磁體SimPIified Synchronous MaChine PU UnitS同步電機(jī)簡(jiǎn)單模塊（標(biāo)幺值單位）SimPIified Synchronous MaChine SI UnitS同步電機(jī)簡(jiǎn)單模塊（國(guó)際單位）Steam TUrbine and GOVernOr汽輪機(jī)和控制器模塊，用以和同步發(fā)電機(jī)配套Synchronous M

15、aChine PU FUndamentaI同步電機(jī)基本模塊（標(biāo)幺值單位）Synchronous MaChine PU Standard同步電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)模塊（標(biāo)幺值單位）Synchronous MaChine SI FUndamentaI同步電機(jī)簡(jiǎn)單模塊（國(guó)際單位）4. Power EIeCtrO nics電力電子子庫電力電子子庫提供了 9種模塊，分別是二極管，簡(jiǎn)化晶閘管，復(fù)雜晶閘管，GTo ,理想開關(guān)，MOSFET , IGBT ,通用橋式電路和三電平橋式電路。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參 見附錄 DevicesTlTyrirtorM5ftIdl e al SiruitchiThree-LeWel

16、日IidgEUeFntMlbIo 帖DWOrett ContrOI blade表D-4電子電力子庫模塊名用途DetaiIed ThyriStOr帶RC緩沖電路的詳細(xì)晶閘管模塊Diode帶RC緩沖電路的二極管模塊Gto帶RC緩沖電路的GTO模塊Ideal SWitCh帶RC緩沖電路的開關(guān)模塊，開關(guān)狀態(tài)由門極信號(hào)控制IGBT帶RC緩沖電路的IGBT模塊MOSfet帶RC緩沖電路的MOSfet模塊Three-LeVeI Bridge三相橋式整流電路模塊ThyriStOr帶RC緩沖電路的晶閘管模塊UniVerSaI Bridge通用橋模塊，可設(shè)置為單相或三相橋， 可以選擇不同的電力電 子器件，并且可用

17、以用作整流器或逆變器5. Measureme nts測(cè)量子庫測(cè)量子庫中的模塊有 5種，分別是電壓測(cè)量模塊，電流測(cè)量模塊，阻抗測(cè)量模塊，三相電壓電流測(cè)量模塊和萬用表模塊。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見附錄CiJrreni M eaure m eri:OVQltag MeasurementE回MultimatsrThree-Ph 3 -l IVleaSU remelIrnPedaiiIiCe MleasurernentC O rti nu ou Me sjj rem e ntetiscv MedlSUr«m«ntsPhasor Mearerrnte表D-5測(cè)量子庫模塊名用途CUr

18、rent MeaSUrement用于檢測(cè)電流，使用時(shí)串聯(lián)在被測(cè)電路中ImPedanCe MeaSUrement用于測(cè)量一個(gè)電路某兩點(diǎn)之間的阻抗MUItimeter多路測(cè)量?jī)x，可同時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中多點(diǎn)的多項(xiàng)電量參數(shù)Three-PhaSe V-I MeaSUrement可測(cè)量三相電路中各相的電壓、電流信號(hào)，使用時(shí)串聯(lián)在被測(cè)電路 中Voltage MeaSUrement用于檢測(cè)電壓，使用時(shí)并聯(lián)在被測(cè)電路中6. Phasor Elements相量子庫相量子庫已經(jīng)被廢棄，其中僅包括一個(gè)靜止無功補(bǔ)償器模塊(StatiC Var Compensator)。7. Applicati On LibrarieS應(yīng)用子

19、庫應(yīng)用子庫中又包含了 3個(gè)子庫，分別是"分布式電源子庫”，"特種電機(jī)子庫”和"FACTS子庫”。“分布式電源子庫”中目前只含有適合于普通風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的分布式能源模型；“特種電機(jī)子庫”中含有特殊的直流，交流電機(jī)模塊和軸系及減速器模型；“FACTS子庫”中含有HVDC系統(tǒng)模型，基于FACTS的電力電子模塊和特種變壓器。這些模塊相對(duì)都比較復(fù)雜，可以在具體的應(yīng)用時(shí)參看 SlMULlNK的幫助。EI tri PlriVeSIIibIra ryT ransmissi Or Syste ITISLibraVy(JACTS) LibrJry8. Extra Library附加子庫

20、附加子庫中包含了上述模塊庫中沒有的其他的電氣元件模型，使用這些模塊可以使系統(tǒng)的仿真功能更加強(qiáng)大。附加子庫又包含了7個(gè)子模塊庫，其中“額外電機(jī)子庫”（AdditiOnalMaChines）和“三相模塊庫”（）已經(jīng)廢棄，剩余的 5個(gè)模塊子庫分別涉及控制模塊，離散 控制模塊，離散測(cè)量模塊，測(cè)量模塊，相量模塊等相關(guān)內(nèi)容，包括RMS測(cè)量，有效和無功功率計(jì)算，傅里葉分析HVDC控制，軸系變換，三相 V-I測(cè)量，三相脈沖和信號(hào)發(fā)生，三相序列分析，三相 PLL和連續(xù)/離散同步6/12脈沖發(fā)生器等。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見附錄Ma5r*mnMeJSlJrelmertsCCntroIIControl SIOC

21、kSUbraryobsoletebl>dOblet表D-6 附加子庫子庫名模塊名用途Con trol BlocksSynChrOniZed 12-PUISe GeneratOr12脈沖逆變器晶閘管同步觸發(fā)模型I-PhaSe PLL單相鎖相環(huán)ISt-Order FiIter一階濾波器2nd- Order FiIter二階濾波器3-phase PLL三相鎖相環(huán)3-phase PrOgrammabIe SOUrCe三項(xiàng)可變電源發(fā)生器BiStabIeSR型雙穩(wěn)態(tài)電路模塊Edge DeteCtOr邊緣檢測(cè)模塊Monostable單穩(wěn)態(tài)電路模塊0n0ff Delay輸入信號(hào)變化時(shí)的延時(shí)PWM Gen

22、eratOr脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器SamPIe & Hold采樣保持模塊SynChrOniZed 6-Pulse GeneratOr6脈沖逆變器晶閘管同步觸發(fā)模型Timer在指定的時(shí)間改變信號(hào)DiSCreteMeaSUreme nts3-phase InStantaneOUS ACtiVe&ReaCtiVe Power三星瞬時(shí)有功、無功功率測(cè)量?jī)xabc_to_dqO TranSfOrmatiOn將abC系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)變換到 dqO系統(tǒng)中DiSCrete 3-phase PLL-DriVen POSitiVeSeqUenCe ACtiVe & ReaCtiVe Power離散三

23、相正序有功、無功功率計(jì)算DiSCrete 3-phase PLL-DriVen POSitiVeSeqUenCe FUndamentaI Value離散三相正序基頻分量DiSCrete 3-phase POSitiVe SeqUenCeACtiVe & ReaCtiVe Power離散三相正序有功、無功功率DiSCrete 3-phase POSitiVe SeqUenCeFUndamentaI Value離散三相正序基頻分量DiSCrete 3-phase SeqUenCe AnaIyZer離散三相序分量分析儀DiSCrete 3-phase Total Power離散三相總有功功率

24、DiSCrete ACtiVe & ReaCtiVe Power計(jì)算有功功率和無功功率DiSCrete FOUrier離散傅里葉變換DiSCrete Mean value離散均值計(jì)算DiSCrete PLL-DriVen FUndamentaI Value計(jì)算輸入信號(hào)的基頻值DiSCrete RMS Value離散均方根值計(jì)算DiSCrete Total HarmOniC DiStOrtiOn離散總諧波畸變率計(jì)算DiSCrete VariabIe FreqUenCy Mean value計(jì)算輸入信號(hào)的均值dq0-based ACtiVe & ReaCtiVe PowerdqO系

25、統(tǒng)中的有功、無功功率測(cè)量?jī)xdq0 to abc Tran Sfarmati On將dqO系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)變換到 abC系統(tǒng)中FFT傅里葉變換DiSCreteCon trol BlocksDiSCrete I-PhaSe PLL離散的鎖相環(huán)模型DiSCrete 2nd- Order FiIter離散的二階濾波器模型DiSCrete 2nd- Order VariabIe-TUned FiIter離散的二階可調(diào)諧濾波器DiSCrete 3-phase PLL離散的三相鎖相環(huán)DiSCrete 3-phase PrOgrammabIe SOUrCe離散的三相可變電源發(fā)生器DiSCrete 3-phase

26、PWM GeneratOr離散的三相PWM發(fā)生器DiSCrete BiStabIe離散的SR型雙穩(wěn)態(tài)電路模型DiSCrete Edge DeteCtOr離散的邊緣檢測(cè)模型DiSCrete Gamma MeaSUrement離散的對(duì)比系數(shù)檢測(cè)器DiSCrete Lead-Lag離散的超前一滯后模型DiSCrete Monostable離散的單穩(wěn)態(tài)電路模型DiSCrete On/Off Delay離散的輸入信號(hào)延時(shí)模型DiSCrete PI Controller離散的PI控制器模型DiSCrete PID Controller離散的PID控制器模型DiSCrete PWM GeneratOr離散的脈寬調(diào)