基于PC机的远距离高压双回传输系统的实时仿真

摘要

作为仿真领域的一个重要分支,电力系统动态实时仿真装置在规划电力系统,设计与检验电力系统的保护、控制以及调度设备时,起着越来越重要的作用.Simulink是MATLAB产品中的图形化建模工具和动态仿真工具,它主要用于系统级的设计和仿真,具有构造模型简单、实现系统控制容易、便于修改参数、界面友好、功能强大等优点,成为动态系统建模与仿真方面应用最广泛的软件包之一.将Simulink用于高压电力系统的仿真研究近几年逐渐成为人们研究的热点.根据该课题的背景,在前人工作的基础上,该文根据有耗有耦合的分布参数线理论,运用Matlab/Simulink软件包建立了远距离高压双回传输系统模型,对此仿真模型进行了各个典型状态的仿真,得出仿真结果.并开发了一个在较为简单的基于xPC Target平台/Windows NT环境的双机实时系统中可实时运行的双回传输系统仿真软件.利用RS-232串口将主机(Host)和目标机(Target)相连,在目标机中先运行实时加载模块,然后将主机中的实时任务加载到目标机中运行,在主机上利用外部模式进行实时控制.并运用Real-Time Workshop(RTW)生成了单机系统的实时C源代码和可执行代码.Simulink仿真结果及实时代码在xPCTarget/Windows NT双机系统上的运行结果表明,建立的模型是正确的,运用Matlab/Simulink/RTW进行系统仿真软件开发是可行而且高效的.

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第一章绪论

1.1电力系统数字实时仿真概述

1.1.1电力系统数字仿真的含义

1.1.2电力系统数字仿真的应用

1.1.3电力系统数字仿真的发展状况

1.2本课题的背景及主要任务和技术路线

1.2.1课题背景

1.2.2本课题主要任务和技术路线

第二章仿真系统原型及模块分解

2.1仿真系统原型

2.2系统模块分解

2.2.1同步发电机模块

2.2.2变压器模块

2.2.3 双回传输线模块

2.2.4等效综合负载模块

第三章Matlab/Simulink开发环境简介

3.1 Simulink仿真原理

3.1.1图形化建模

3.1.2基本模块库

3.1.3 Simulink仿真机理

3.2电力系统模型块(SimPowerSystems)

3.2.1 POWERLIB

3.2.2利用电力系统模块对模型进行仿真流程

第四章双回传输线模块Simulink的仿真实现

4.1传输线模块建模

4.1.1传输线模块正常状态求解

4.1.2正常状态的仿真实现

4.1.3故障运行状态的解

4.1.4故障状态时的仿真实现

4.2传输线模块总的仿真实现

第五章实时代码生成过程、代码结构及执行流程

5.1 Real-Time Workshop的工作过程

5.1.1 Real-Time Workshop简介

5.1.2 Real-time Workshop的几个基本概念

5.1.3 RTW实时代码生成过程

5.1.4TLC文件

5.1.5模板Make文件(Template Make file)

5.2代码结构及执行流程

5.3基于xPC Target平台/Windows NT环境的双机实时系统开发

5.3.1 xPC Target平台编程技术

5.3.2实时任务运行参数的修改

5.3.3动态图形用户接口设计技术

第六章远距离高压双回传输系统的建模与实时仿真

6.1系统的建模

6.1.1远距离双回电力传输系统的PSB建模、状态空间描述与仿真

6.2系统的实时仿真

6.2.1数字实时仿真步长△t的选择

6.2.2仿真系统的参数

6.2.3仿真结果

6.2.4实时仿真参数的设置

总结和展望

参考文献

致谢