电力系统模块库详解.docx

1、电力系统模块库详解电力系统模块库电力系统模块库是专用于RLC电路，电力电子电路，电机传动控制和电力系统仿真模块库。该模块库包含了各种交/直流电源，大量电气元器件和电工测量仪表以及分析工具等。利用这些模块可以模拟电力系统运行和故障的各种状态，并进行仿真和分析。电力系统模块库在树状结构窗口名为SimPowerSystems，以SimPowerSystems4.0为例，展开后如下图所示，共含有7个可用子库和1个废弃的相量子库。SimPowerSystems4.0中还含有一个功能强大的图形用户分析工具Powergui。1.ElectricalSources电源子库2.Elements元件子库3.Mac

2、hines电机子库4.PowerElectronics电力电子子库5.Measurements测量子库6.PhasorElements相量子库7.ApplicationLibraries应用子库8.ExtraLibrary附加子库1.ElectricalSources电源子库电源子库提供了7种电源模块，分别是单相交流电流源，单相交流电压源，单相受控电流源和单相受控电压源，直流电压源，三相可编程电压源和三相电源模块。这些模块的图标及功能简介参见附录表D-1电源子库模块名用途ACCurrentSource提供一个正弦交流电流源ACVoltageSource提供一个正弦交流电压源Controlled

3、CurrentSource提供一个输出电流受输入信号控制的可控电流源ControlledVoltageSource提供一个输出电压受输入信号控制的可控电压源DCVoltageSource提供一个直流电压源3-PhaseProgrammableVoltageSource提供一个三相可调节电源信号，其中幅值、相角、频率和谐波均可变3-PhaseSource提供一个带有电阻和电感的三相电压源2.Elements元件子库元件子库提供了29种常用的电器元件模块，其中有9种变压器模块（包括耦合电路）,7种线路模型，5种负荷模型，4种断路器模块（包括避雷针模块），1个物理接口端子模块，1个接地模块，1个中性

4、点模块，1个三相滤波器模块。这些模块的图标及功能简介参见附录表D-2元件子库模块名用途Breaker断路器（模拟空气开关等）Connection Port物理接口端子DistributedParametersLine分布参数线路模块Ground接地LinearTransformer三绕组线性变压器（单相）Multi-WindingTransformer多绕组变压器MutualInductance三项耦合线圈Neutral中性点ParallelRLCBranch并联RLC支路ParallelRLCLoad并联RLC负荷PISectionLine分布电容、电感为PI型的传输导线SaturableT

5、ransformer饱和变压器SeriesRLCBranch串联RLC支路SeriesRLCLoad串联RLC负荷SurgeArrester避雷针3-PhaseBreaker三相断路器3-PhaseDynamicLoad有功功率和无功功率可调节的三相三绕组动态负荷3-PhaseFault三项可变故障断路器3-PhaseHarmonicFilter三相谐波滤波器3-PhaseMutualInductanceZ1-Z0用正序和零序参数表示的三项耦合电感3-PhaseParallelRLCBranch三相并联RLC支路3-PhaseParallelRLCLoad三相并联RLC负荷3-PhasePIS

6、ectionLine三相PI型电路3-PhaseSeriesRLCBranch三相串联RLC支路3-PhaseSeriesRLCLoad三相串联RLC负荷Three-PhaseTransformer(ThreeWindings)三相三绕组变压器Three-PhaseTransformer(TwoWindings)三相双绕组变压器3-PhaseTransformer12-terminals三个单项双绕组变压器组成的模块，所有端口可见ZigzagPhase-ShiftingTransformerZ形移相变压器3.Machines电机子库电机子库提供了16种常用的电机模块，其中有2种简化的同步电机，

7、3种详细的同步电机，2种直流电机，2种异步电机，1个汽轮机及控制器，1个永磁同步电机，2种电力系统稳定器，1个电机信号分离模块，1个励磁系统，1个水力和蒸汽涡轮调速系统模型。电机参数的单位有标幺制和国际单位制两种。电机模块既可以用作电动机，也可以发发电机。这些模块的图标及功能简介参见附录表D-3电机子库模块名用途AsynchronousMachinepuUnits异步电机（标幺值单位）模块AsynchronousMachineSIUnits异步电机（国际单位）模块DCMachine直流电机模型，可用作电动机或发电机DiscreteDC_Machine离散直流电机ExcitationSystem

8、为交流同步机提供励磁控制的模块GenericPowerSystemStabilizer普通电力系统稳定器模块HydraulicTurbineandGovernor水轮机和控制器模块，用以和同步发电机配套MachinesMeasurementDemux电机测量单元，将各种电机模型输出的测量信号集分离为单个信号输出Muti-BandPowerSystemStabilizer多频段电力系统稳定器模块PermanentMagnetSynchronousMachine交流同步电机，转子为永磁体SimplifiedSynchronousMachinepuUnits同步电机简单模块（标幺值单位）Simpli

9、fiedSynchronousMachineSIUnits同步电机简单模块（国际单位）SteamTurbineandGovernor汽轮机和控制器模块，用以和同步发电机配套SynchronousMachinepuFundamental同步电机基本模块（标幺值单位）SynchronousMachinepuStandard同步电机标准模块（标幺值单位）SynchronousMachineSIFundamental同步电机简单模块（国际单位）4.PowerElectronics电力电子子库电力电子子库提供了9种模块，分别是二极管，简化晶闸管，复杂晶闸管，GTO，理想开关，MOSFET，IGBT，通用

10、桥式电路和三电平桥式电路。这些模块的图标及功能简介参见附录表D-4电子电力子库模块名用途DetailedThyristor带RC缓冲电路的详细晶闸管模块Diode带RC缓冲电路的二极管模块Gto带RC缓冲电路的GTO模块IdealSwitch带RC缓冲电路的开关模块，开关状态由门极信号控制IGBT带RC缓冲电路的IGBT模块Mosfet带RC缓冲电路的Mosfet模块Three-Level Bridge三相桥式整流电路模块Thyristor带RC缓冲电路的晶闸管模块Universal Bridge通用桥模块，可设置为单相或三相桥，可以选择不同的电力电子器件，并且可用以用作整流器或逆变器5.Me

11、asurements测量子库测量子库中的模块有5种，分别是电压测量模块，电流测量模块，阻抗测量模块，三相电压电流测量模块和万用表模块。这些模块的图标及功能简介参见附录表D-5测量子库模块名用途CurrentMeasurement用于检测电流，使用时串联在被测电路中ImpedanceMeasurement用于测量一个电路某两点之间的阻抗Multimeter多路测量仪，可同时检测系统中多点的多项电量参数Three-PhaseV-IMeasurement可测量三相电路中各相的电压、电流信号，使用时串联在被测电路中VoltageMeasurement用于检测电压，使用时并联在被测电路中6.Phasor

12、Elements相量子库相量子库已经被废弃，其中仅包括一个静止无功补偿器模块（StaticVarCompensator）。7.ApplicationLibraries应用子库应用子库中又包含了3个子库，分别是“分布式电源子库”，“特种电机子库”和“FACTS子库”。“分布式电源子库”中目前只含有适合于普通风能发电系统的分布式能源模型；“特种电机子库”中含有特殊的直流，交流电机模块和轴系及减速器模型；“FACTS子库”中含有HVDC系统模型，基于FACTS的电力电子模块和特种变压器。这些模块相对都比较复杂，可以在具体的应用时参看SIMULINK的帮助。8.ExtraLibrary附加子库附加子库

13、中包含了上述模块库中没有的其他的电气元件模型，使用这些模块可以使系统的仿真功能更加强大。附加子库又包含了7个子模块库，其中“额外电机子库”（AdditionalMachines）和“三相模块库”（）已经废弃，剩余的5个模块子库分别涉及控制模块，离散控制模块，离散测量模块，测量模块，相量模块等相关内容，包括RMS测量，有效和无功功率计算，傅里叶分析HVDC控制，轴系变换，三相V-I测量，三相脉冲和信号发生，三相序列分析，三相PLL和连续/离散同步6/12脉冲发生器等。这些模块的图标及功能简介参见附录表D-6附加子库子库名模块名用途ControlBlocksSynchronized12-Pulse

14、Generator12脉冲逆变器晶闸管同步触发模型1-phasePLL单相锁相环1st-OrderFilter一阶滤波器2nd-OrderFilter二阶滤波器3-phasePLL三相锁相环3-phaseProgrammableSource三项可变电源发生器BistableSR型双稳态电路模块EdgeDetector边缘检测模块Monostable单稳态电路模块On/OffDelay输入信号变化时的延时PWMGenerator脉宽调制信号发生器SampleHold采样保持模块Synchronized6-PulseGenerator6脉冲逆变器晶闸管同步触发模型Timer在指定的时间改变信号Di

15、screteMeasurements3-phaseInstantaneousActiveReactivePower三星瞬时有功、无功功率测量仪abc_to_dq0Transformation将abc系统内的信号变换到dq0系统中Discrete3-phasePLL-DrivenPositiveSequenceActiveReactivePower离散三相正序有功、无功功率计算Discrete3-phasePLL-DrivenPositiveSequenceFundamentalValue离散三相正序基频分量Discrete3-phasePositiveSequenceActiveReactiv

16、ePower离散三相正序有功、无功功率Discrete3-phasePositiveSequenceFundamentalValue离散三相正序基频分量Discrete3-phaseSequenceAnalyzer离散三相序分量分析仪Discrete3-phaseTotalPower离散三相总有功功率DiscreteActiveReactivePower计算有功功率和无功功率DiscreteFourier离散傅里叶变换DiscreteMeanvalue离散均值计算DiscretePLL-DrivenFundamentalValue计算输入信号的基频值DiscreteRMSValue离散均方根值

17、计算DiscreteTotalHarmonicDistortion离散总谐波畸变率计算DiscreteVariableFrequencyMeanvalue计算输入信号的均值dq0-basedActiveReactivePowerdq0系统中的有功、无功功率测量仪dq0_to_abcTransformation将dq0系统内的信号变换到abc系统中FFT傅里叶变换DiscreteControlBlocksDiscrete1-phasePLL离散的锁相环模型Discrete2nd-OrderFilter离散的二阶滤波器模型Discrete2nd-OrderVariable-TunedFilter离

18、散的二阶可调谐滤波器Discrete3-phasePLL离散的三相锁相环Discrete3-phaseProgrammableSource离散的三相可变电源发生器Discrete3-phasePWMGenerator离散的三相PWM发生器DiscreteBistable离散的SR型双稳态电路模型DiscreteEdgeDetector离散的边缘检测模型DiscreteGammaMeasurement离散的对比系数检测器DiscreteLead-Lag离散的超前滞后模型DiscreteMonostable离散的单稳态电路模型DiscreteOn/OffDelay离散的输入信号延时模型Discre

19、tePIController离散的PI控制器模型DiscretePIDController离散的PID控制器模型DiscretePWMGenerator离散的脉宽调制信号发生器模型DiscreteRateLimiter离散的比率限制器模型DiscreteSimpleHold离散的采样与保持器模型DiscreteSynchronized12-PulseGenerator离散的同步12脉冲发生器DiscreteSynchronized6-PulseGenerator离散的同步6脉冲发生器DiscreteVariableTransportDelay离散的可变传输延时器DiscreteVirtualP

20、LL离散的虚拟锁相环模型Timer可编程阶跃信号，在设定的时间上，使输出发生阶跃变化（0或1），常用于理想开关和断路器的控制Measurements3-PhaseInstantaneousActiveReactivePower三项瞬时有功、无功功率测量仪3-PhaseSequenceAnalyzer输出三相不平衡信号的正、负、零序分量abc_to_dq0Transformation将abc系统内的信号变换到dq0系统中ActiveReactivePower有功、无功功率测量仪dq0_basedActiveReactivePowerdq0系统中的有功、无功功率测量仪dq0_to_abcTransformation将dq0系统内的信号变换到abc系统中Fourier傅里叶变换RMS求均方根值TotalHarmonicDistorsion计算总谐波畸变率PhasorLibrary3-PhaseActiveReactivePower(PhasorType)相量域的三相有功和无功功率测量仪ActiveReactivePower(PhasorType)相量域的有功和无功功率测量仪SequenceAnalyzer(PhasorType)相量域的序分析仪StaticVarCompensator(PhasorType)相量域的静止无功补偿器