02-理想開(kāi)關(guān)(存儲(chǔ)版)
【正文】 意到目前許多新推出的軟件如 PSCAD均備有和MATLIB的接口 ， 所以將它和其他適于進(jìn)行電力電子系統(tǒng)仿真的軟件相結(jié)合 ， 而將 MATLIB專用于電力電子系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是最有佳的選擇 。可以看到上述補(bǔ)償裝置可以有效地達(dá)到滿足系統(tǒng)無(wú)功需求維持系統(tǒng)電壓基本穩(wěn)定的作用 ( 2 ) MATLIB MATLIB作為控制領(lǐng)域中最流行的 CAD軟件 ， 自從 1980年推出以來(lái)就一直受到工程技術(shù)人員的重視和廣泛應(yīng)用 。 即：在招標(biāo)分析階段和方案確定階段需對(duì)補(bǔ)償器和系統(tǒng)的特性，補(bǔ)償器動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行下面的研究： －運(yùn)行條件的確定； －潮流分析； －穩(wěn)定分析； －諧波及其有關(guān)問(wèn)題的研究； －動(dòng)態(tài)特性的研究； －暫態(tài)過(guò)電壓的研究； — 對(duì)于系統(tǒng)和靜止補(bǔ)償器沖擊的估算。 1996年 EFI（ 挪威電力研究院）開(kāi)發(fā)了用于 ATP的圖形前處理器 ATPDraw， 可以將用戶設(shè)計(jì)的電路原理圖編輯成ATP輸入文件，使得用戶可以利用所見(jiàn)即所是的方法對(duì)所研究電路進(jìn)行編程，大大地方便了應(yīng)用。但問(wèn)題是其價(jià)格較貴，所以大大地限制了其在我國(guó)的推廣應(yīng)用。 而在該頻率以下 ， 電感將起主要作用 。另一方面 ， 上述模型在與之相連的開(kāi)關(guān)器件快速動(dòng)作時(shí) ， 會(huì)在電路中引起實(shí)際中可能并不存在的高速的電壓或電流的脈沖－毛刺， 從而導(dǎo)致仿真時(shí)間的加長(zhǎng) ， 甚至仿真結(jié)果的不收斂；以及與電路中的雜散電容產(chǎn)生實(shí)際上并不存在的高頻振蕩 。 仿真時(shí)間的范圍 利用 PSPICE進(jìn)行過(guò)渡過(guò)程仿真的時(shí)間范圍同樣受到雙精度的限制而具有 15位的仿真精度 。 在實(shí)際仿真中 ， 運(yùn)行參數(shù)的主要選項(xiàng)如圖所示 ， 其中對(duì)于電力電子電流仿真影響最大的是模擬仿真參數(shù)設(shè)置 ， 可設(shè)置參數(shù)包括：電壓和電流的相對(duì)誤差 RELTOL電壓的絕對(duì)誤差 （ 也稱最佳精度 ， 下同 ） VNTOL， 缺省值為； 電流的絕對(duì)誤差 ABSTOL； 電荷的絕對(duì)誤差 CHGTOL； 任何支路的最小電導(dǎo) GMIN， ） ； 直流和偏置點(diǎn)迭代次數(shù)極限 ITL1； 直流和偏置點(diǎn)最佳估計(jì)次數(shù)ITL2； 暫態(tài)分析迭代極限 ITL4； 位于 Advanced Options選項(xiàng)窗口中的總迭代次數(shù) ITL5＝ 0（ 無(wú)窮 ） ；標(biāo)稱溫度 TNOM， 27Co。其次是具有盡可能寬的動(dòng)態(tài)范圍，但由于計(jì)算機(jī)硬件的原因，目前版本的PSPICE算法的精度和動(dòng)態(tài)范圍均受到一定的限制，這包括： 1 由于采用雙精度算法， PSPICE的精度為 15位； 2 電壓和電流的量值限制在 ?1E10伏和安培的范圍； 3 導(dǎo)數(shù)的大小限制在 1E14以下； 運(yùn)行參數(shù)設(shè)定 Pspice的運(yùn)行參數(shù)作為可設(shè)定的選項(xiàng)對(duì)于仿真計(jì)算的結(jié)果的收斂性和分析精度具有重大的影響 。 此外，將相對(duì)精度（ RELTOL） 降低到 1％可以使動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大到 13位；或?qū)簯B(tài)分析時(shí)的迭代次數(shù)由缺省的 10次提高到比如 50次，而將總迭代次數(shù) ITL5置為 0（無(wú)窮大）均可以幫助改進(jìn)仿真計(jì)算的收斂性。 一方面純電感模型實(shí)際上是不真實(shí)的 ， 往往會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果 。 所以上述電感可以用一個(gè)并聯(lián)有電容的理想電感來(lái)模擬， 在諧振頻率之上 ， 容性 ， 即并聯(lián)電容將起主導(dǎo)作用 。特別是在電機(jī)工程領(lǐng)域，由于其模型和算法可以說(shuō)源于 SPICE所以可以用和 SPICE相同的方法進(jìn)行仿真，而由于其算法具有更強(qiáng)的魯棒性，并可以直接與各種機(jī)電等負(fù)荷接口，所以更適于對(duì)電力電子系統(tǒng)進(jìn)行仿真。但由于該軟件的輸入文件是利用 BPA格式編寫(xiě)的，一個(gè)簡(jiǎn)單的單相整流電路的格式參見(jiàn)表 1－ 4，對(duì)于初學(xué)者十分復(fù)雜，在一定程度上限制了其應(yīng)用。 適當(dāng)選擇器件參數(shù)后 ， 電壓與電流的波形和幅值除細(xì)部的振蕩現(xiàn)象外和采用詳細(xì)模型的結(jié)果相似 。 （ 2) SVC補(bǔ)償 曲線依次為系統(tǒng)電壓，晶閘管觸發(fā)角，負(fù)荷無(wú)功功率和補(bǔ)償器無(wú)功功率；顯然 TCR的接入有效地維持了系統(tǒng)電壓的恒定；細(xì)部的變化表示控制需一定時(shí)間。 但應(yīng)當(dāng)指出 ， MATLIB從結(jié)構(gòu)上適于對(duì)微分方程和傳遞函數(shù)所描述的系統(tǒng)進(jìn)行仿真 ， 而由于大量工具箱的引入它特別適于對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) ， 進(jìn)行電力電子系統(tǒng)仿真并不是其所長(zhǎng) 。但是該軟件和其他基于理想開(kāi)關(guān)模型的軟件一樣，不能對(duì)于開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行精確的描述；而利用電力系統(tǒng)軟件包在 SIMULINK條件下進(jìn)行仿真速度較慢，這成為阻礙其應(yīng)用的又一個(gè)問(wèn)題。0]。 [temp, Xout]=newode45(39。 ％其中 newode45是經(jīng)過(guò)修改后的 4/5階的龍格庫(kù)塔法庫(kù)函數(shù)。temp]。 MATLIB仿真原理圖和仿真結(jié)果 MATLIB仿真原理圖和仿真結(jié)果 近年來(lái)隨著電力電子裝置應(yīng)用的日益普及 ， 推出了一系列基于理想開(kāi)關(guān)模型的專用仿真軟件 ， 如用于開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的SIMPLIS， SCAT和電力電子電路設(shè)計(jì)的 PSIM等 ， 這些軟件充分利用了理想開(kāi)關(guān)電路在仿真中比詳細(xì)器件模型電路效率高的特點(diǎn) ， 但也存在包括上述的參數(shù)優(yōu)化等一系列影響仿真精度的問(wèn)題 。 高壓直流輸電系統(tǒng)原理圖 高壓直流輸電系統(tǒng)原理圖高壓直流輸電系統(tǒng)原理圖 PSCAD系統(tǒng)與 Matlib接口電路圖 ： function [dum] = spectral1(inp,nn,scale) % % This function is generated by MATLABPSCAD ponent generator % % Input: % inp of dimension 15 1 % % % Output: % dum of dimension 2 1 figure(nn) left=round(10+(nn1)*260)。
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