基于Simulink配电变压器模型的建立及仿真.docx

基于 Simulink 配电变压器模型的建立及仿真 王希平 , 李文才 , 李 燕 , 路文梅 (河北工程技术高等专科学校 电气工程系,河北 沧州 061001) 摘 要:在电力系统 Simulink 仿真环境下,本文提出了一种新的变压器模块参数设置方法。在一定假设条件下,采用等效电路法,求 取 10kV 配变参数,搭建配变模型,并设计出变压器空载和短路试验仿真系统,对配变模型进行仿真。通过对仿真结果的分析, 证明了本方法的正确性和有效性。 关键词:配电变压器; 空载试验; 短路试验; 电力系统仿真 中图分类号:TM421 文献标识码:B 文章编号:1003 -7241(2009 )09-0124 -04 The Building and Emulation of Distribution Transformer Model Based on Simulink WANG Xi-ping, LI Wen-cai, LI Yan, LU Wen-mei ( Department of Electrical Engineering,Hebei Engineering and Technical College, Cangzhou 061001 China ) Abstract: Using Simulink for power system simulation, this paper presents the solution in accordance with the transformer module parameter setting problem. Under given conditions, the method of equivalent circuit is adopted to obtain 10kV distribu- tion transformer parameters and distribution transformer model is built. And the simulation system of transformer no-load and short-circuit test is designed and simulation for the distribution transformer model is made. By analysis of the simulation results study, it proves that the method has good validity. Key words: distribution transformer; no-load test; short-circuit test; power system simulation 1 引言 MATLAB 以其强大的计算功能、友好的动态仿真 环境和丰富的工具箱越来越成为从事包括电力网络、 电力电子和控制系统等专业学习和研究的重要仿真工 具[1]。其中的 Simulink 工具箱是一个高性能的动态系 统建模与仿真平台,SimPowerSystems(PSB)库就是一个 电力、电子系统建模和仿真的专用模块库。PSB 中包括 了电路仿真所需的各种元件模型, 包括电源模块、基础 电路模块、电力电子模块、电机模块、附加模块等等。 在 Simulink 环境下,PSB 库提供了一种类似电路建模的  元件模型参数, 直接关系到仿真结果的准确性。这里以 变压器模型参数的设置较为特殊,在 Simulink 中变压器 参数的给定并非直接由它的铭牌数据提供, 且其自身存 在着复杂的电磁关系。这也为系统的进一步仿真建模 带来了一定困难。 本文以 10 k V 配电变压器为例, 采用基于等效电路 的方法, 进行配变参数的正确计算和设置。 2 基于等效电路的参数计算方法 以双绕组为例,在 Simulink 中三相变压器的模型如 方式进行模型绘制, 在仿真前自动将仿真系统图变化成 状态方程描述的系统形式[ 2 ], 然后进行仿真分析。 图 1 所示。在模型中, R H 、R L 分别为一、二次绕组电 利用 PSB 模块搭建所需的系统方框图模型,并设置 各个元件的参数, 从而进行系统的动态仿真。正确给定 收稿日期:2009-06-16 阻, LH 、LL 分别为一、二次绕组的漏感, Rm 、Lm 为励磁 支路的电阻和电感。相应的在变压器模块参数对话框 中, 要求输入以上模型中所有参数的标么值。显然从实 际变压器铭牌无法直接给定这些参数。在以往的教科 经验交流 Technical Communications 《自动化技术与应用》2009 年第 28 卷第 9 期 书中,