電力係統的仿真與應用教材（PPT 89頁)
電力係統的仿真與應用教材（PPT 89頁)內容簡介
8.1.1非線性電感模塊
【例8.1】定製一個非線性電感元件，當電壓在0～120V時，
電感恒定為2H；當電壓超過120V時，電感元件飽和，電感降低到0.5H。
圖8-1所示為該非線性電感對應的磁通—電流特性曲線，
單位為p.u.。其中VB?=?120/sqrt(2)V，fB?=?50Hz。
第8章定製模塊
8.1定製非線性模塊
解：(1)理論分析。顯然電感元件上電壓v和電流i具有如下關係：
其中，Ψ為電感元件上的自感磁鏈。
由式(8-1)可以得到磁鏈Ψ為
因此電感上的電流i為
可見，可以用受控電流源表示該非線性電感元件，該電流源受控於電流源兩端的電壓。
(2)按圖8-2搭建非線性電感模型。該模型包括一個電壓表模塊、
一個可控電流源模塊(電流源的電流方向為箭頭所示方向)、
一個積分模塊和一個用於描述磁通—電流飽和特性的查表模塊。
選用的各模塊的名稱及提取路徑見表8-1。圖中有一個信號輸出口m，
輸出非線性電感模塊上的磁通和該模塊兩端的電壓值。
打開查表模塊參數對話框，按圖8-3設置參數。該圖中的參數實際上就是
圖8-1的磁通—電流特性。其餘模塊的參數采用默認設置。
(3)將搭建好的非線性電感模型組合為一個子係統並命名為NonlinearInductance後，
按圖8-4所示搭建仿真係統。選用的各模塊的名稱及提取路徑見表8-2。
該係統中含有兩個電壓源，一個峰值為120V、50Hz、相角為90°的交流電壓源Vs
和一個幅值為0的直流電壓源VDC。串聯RLC支路為純電阻電路，其中電阻元件R?=?5W。
在仿真參數對話框中設置變步長ode23tb算法，仿真結束時間為1.5s。
(4)開始仿真。設置直流電壓源幅值為0，開始仿真。圖8-5所示為仿真最後5個周期的波形，
圖中波形從上到下依次為非線性電感元件上的磁通、電流和電壓。此時，
電壓未超過極限值120V，電感為2H。對應的電流幅值Im為
磁鏈Ψ為
與觀測到的波形一致。
..............................
【例8.1】定製一個非線性電感元件，當電壓在0～120V時，
電感恒定為2H；當電壓超過120V時，電感元件飽和，電感降低到0.5H。
圖8-1所示為該非線性電感對應的磁通—電流特性曲線，
單位為p.u.。其中VB?=?120/sqrt(2)V，fB?=?50Hz。
第8章定製模塊
8.1定製非線性模塊
解：(1)理論分析。顯然電感元件上電壓v和電流i具有如下關係：
其中，Ψ為電感元件上的自感磁鏈。
由式(8-1)可以得到磁鏈Ψ為
因此電感上的電流i為
可見，可以用受控電流源表示該非線性電感元件，該電流源受控於電流源兩端的電壓。
(2)按圖8-2搭建非線性電感模型。該模型包括一個電壓表模塊、
一個可控電流源模塊(電流源的電流方向為箭頭所示方向)、
一個積分模塊和一個用於描述磁通—電流飽和特性的查表模塊。
選用的各模塊的名稱及提取路徑見表8-1。圖中有一個信號輸出口m，
輸出非線性電感模塊上的磁通和該模塊兩端的電壓值。
打開查表模塊參數對話框，按圖8-3設置參數。該圖中的參數實際上就是
圖8-1的磁通—電流特性。其餘模塊的參數采用默認設置。
(3)將搭建好的非線性電感模型組合為一個子係統並命名為NonlinearInductance後，
按圖8-4所示搭建仿真係統。選用的各模塊的名稱及提取路徑見表8-2。
該係統中含有兩個電壓源，一個峰值為120V、50Hz、相角為90°的交流電壓源Vs
和一個幅值為0的直流電壓源VDC。串聯RLC支路為純電阻電路，其中電阻元件R?=?5W。
在仿真參數對話框中設置變步長ode23tb算法，仿真結束時間為1.5s。
(4)開始仿真。設置直流電壓源幅值為0，開始仿真。圖8-5所示為仿真最後5個周期的波形，
圖中波形從上到下依次為非線性電感元件上的磁通、電流和電壓。此時，
電壓未超過極限值120V，電感為2H。對應的電流幅值Im為
磁鏈Ψ為
與觀測到的波形一致。
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