iK?2IKsin(?t??0)?2IKcos?0e?1TK
突发短路电流最大值为:
iKmax?2IK(1?e??TK)?Ky2IK
式中:——突发短路电流最大值与稳态短路电流最大值的比值,中小型电力变压器=1.2~1.4,大型电力变压器=1.7~1.8。
由此可见,短路产生的冲击电流最大值可达额定电流的10~20倍。
第3章 基于MATLAB的单机-无穷大系统模型建立
3.1 MATLAB简介
MATLAB 是由美国Mathworks公司开发的一套高性能的数值计算和可视化大型软件 ,它是以矩阵运算为基础 ,把计算、可视化、程序设计融合在一个交互的工作环境中 ,在此环境中可以实现工程计算、算法研究、建模和仿真、应用程序开发等,其在科学计算、工程设计和系统仿真中运用很广泛。在MATLAB中包括了两大部分 ,数学计算和工程仿真 ,其中在工程仿真方面 ,MATLAB 提供的软件支持涉及到各个工程领域 ,并且在不断完善。MATLAB 所具有的程序设计灵活 ,直观 ,图形功能强大的优点使其已经发展成为多学科 ,多平台的强大的大型软件。MATLAB提供的 Simulink工具箱是一个在MATLAB环境下用于对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包 ,它提供了用方框图进行建模的接口 ,与传统的仿真建模相比 ,更加直观、灵活。Simulink的作用是在程序块间的互联基础上建立起一个系统。每个程序块由输入向量 ,输出向量以及表示状态变量的向量等 3 个要素组成。在计算前 ,需要初始化并赋初值 ,程序块按照需要更新的次序分类 ,然后用 ODE计算程序通过数值积分来模拟系统。MATLAN含有大量的 ODE计算程序 ,有固定步长的 ,有可变步长的 为求解复杂的系统提供了方便。MATLAB在电力系统建模和仿真的应用主要由电力系统仿真模块 SimPowerSystem 来完成的。
MATLAB是将计算、可视化、程序设计融合在一起的功能强大的平台,电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行 ,由于电力系统是个复杂的系统 ,运行方式也十分复杂 ,因此采用传统的方式进行仿真计算工作量大 ,也不直观。MATLAB 的出现给电力系统仿真带来了新的方法和手段。通过MATLAB 的 SimPowerSystem的模块对电力系统中的应用进行仿真 ,从而说明其在电力系统仿真中的运用电力系统的仿真可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,通过故障仿真得出了相关的电压稳定性方面的结论,从而证明了这种仿真的正确性和在分析应用中的可行性。 3.2 Simulink中电力系统模块库简介
Simulink是一种用来实现计算机仿真的软件工具。它是MATLAB的一个附加组件,
可用于实现各种动态系统(括连续系统、离散系统和混合系统)的建模、分析和仿真。Simulink对仿真的实现可以应用于动力系统、信息控制、通信设计、金融财会及生物医学等各个领域的研究中。
Simulink实际上提供了一个系统级的建模与动态仿真的图形用户环境,并且凭借MATLAB在科学计算上的天然优势,建立了从设计构思到最终要求的可视化桥梁,大大弥补了传统设计和开发工具的不足。它可以使系统的输入变得相当容易且直观,同时可以容易地改变输入信号的形式,对仿真算法和仿真参数的选择以及对输出结果的处理上也更加灵活自由。
由于 Simulink可以很方便地创建和维护一个完整的模型,评估不同算法和结构并验证系统性能,另外Simulink还可以与MATLAB中的DSP工具箱、信号处理工具箱以及通讯工具箱等联合使用,进而实现软硬件的接口,从而成为实用的控制软件。
在MATLAB命令窗口键入Simulink命令,或单击MATLAB工具栏中的Simulink图标,则可以打开Simulink模型库窗口。如图3-1所示。这一模型库包括以下各个子模型库:Sources(输入源)、Siuk(输出方式)、Discrete(离散时间模型)、Function & Tables(功能列表)、Math