Учебно-методическое пособие Пенза Издательство Пензенского государственного университета 2009 удк 519. 6 Г67 Рецензент ы: нтс ОАО «ниивт»

Скачать 1.66 Mb.

Название	Учебно-методическое пособие Пенза Издательство Пензенского государственного университета 2009 удк 519. 6 Г67 Рецензент ы: нтс ОАО «ниивт»
страница	1/47
Тип	Учебно-методическое пособие

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методическое пособие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 47

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пензенский государственный университет»

В. Я. Горячев

Элементы
электроэнергетических систем
в среде MatLAB – Simulink – SimPowerSystems

Учебно-методическое пособие

Пенза

Издательство

Пензенского государственного

университета

2009

УДК 519.6

Г67

Р е ц е н з е н т ы:

НТС ОАО «НИИВТ»;

кандидат технических наук, главный инженер,
заместитель директора по техническим вопросам филиала
ОАО «МСРК Волги Пензаэнерго»

М. А. Кожевников

Горячев, В. Я.

Г67 Элементы электроэнергетических систем в среде
MatLAB – Simulink – SimPowerSystems : учеб.-метод. пособие / В. Я. Горячев.  Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2009.  240 с.

Приведены справочные материалы по блокам элементов электроэнергетических систем для использования при моделировании в среде
MatLAB – Simulink – SimPowerSystems. Даны описания блоков, методика расчетов параметров элементов и примеры их использования.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре «Автоматизированные электроэнергетические системы» и предназначено для студентов специальности 100200 «Электроэнергетические системы и сети».

УДК 519.6

© Горячев В. Я., 2009

©

Издательство Пензенского государственного университета, 2009

Введение

Все системы производства и распределения электрической энергии работают в различных режимах. В самом общем случае устойчивого режима работы в таких системах никогда не встречается, так как в любой момент времени уровень потребления энергии изменяется. Это вызывает перераспределение потоков мощности. Однако в большинстве случаев изменения в системе не носят спонтанного характера, поэтому такие режимы работы относят к устойчивым.

Среди нормальных режимов работы выделяются случаи кратковременных воздействий на систему, вызывающих всплеск токов, которые превышают номинальные значения токов трансформаторов, кабелей, ЛЭП, выключателей и других устройств систем распределения электрической энергии. Анализ таких режимов работы вызывает особый интерес, так как аппараты коммутации и передачи электрической энергии должны предусматривать прохождение максимальных токов.

Наибольшие проблемы создаются аварийными ситуациями, вызванными нарушением электрической прочности изоляции. Факторов, приводящих, в конечном счете к коротким замыканиям, достаточно много, вызывающим резкие всплески токов, приводящие к выходу из строя систем электроснабжения при их длительном воздействии. Длительность аварийного режима работы зависит от времени срабатывания защиты энергосистем, в результате которого отключается аварийный участок для предотвращения влияния его на всю энергосистему.

К

аварийным ситуациям относятся и нарушения, вызванные обрывами проводов или значительными асимметриями трехфазной системы. Такие отклонения могут также привести к выходу из строя элементов энергосистем.

Для выбора аппаратуры защиты всех элементов энергосистем при их проектировании необходимо уметь прогнозировать возможные нарушения нормального режима работы. В настоящее время используется давно устоявшийся метод анализа аварийных режимов работы, базирующийся на упрощении расчетов, связанных с идеализацией параметров элементов систем. С другой стороны, в значительной степени искусственно упрощается и структура самой анализируемой системы путем замены группы потребителей одним эквивалентным потребителем. Такое упрощение вызвано сложностью расчетов. С внедрением вычислительной техники математические вычисления могут быть выполнены с помощью персональных компьютеров. Но использование математических сред требует составления программ вычислений по традиционным формулам, поэтому такой подход к решению задач проектирования просто неэффективен.

Лучшим решением проблемы в настоящее время является использование специальных компьютерных программ, позволяющих моделировать системы энергоснабжения. Такие программы предусматривают использование блоков, моделирующих основные элементы энергосистем, из которых составляется модель системы. При этом математическая база построения таких блоков предусматривает наибольшее приближение модели к реальной конструкции и учитывает практически все параметры элементов.

Хорошие результаты дает использование компьютерных моделей в учебном процессе. Исследование систем производства и распределения электрической энергии путем компьютерного моделирования позволяет подготовить студентов к применению компьютерной технологии в дальнейшей работе. С другой стороны, компьютерное моделирование позволяет без дополнительных затрат изучить и понять большинство явлений в электроэнергетических сетях.

Основной средой, позволяющей моделировать электроэнергетические распределительные системы, является MatLAB – Simulink – SimPowerSystems.

Библиотека блоков SimPowerSystems является одной из множества библиотек Simulink  MatLAB, ориентированных на моделирование конкретных устройств. SimPowerSystems содержит набор блоков для имитационного моделирования электротехнических устройств. В состав библиотеки входят модели пассивных и активных электротехнических элементов, источников энергии, электродвигателей, трансформаторов, линий электропередачи и т. п. оборудование. Используя специальные возможности Simulink и SimPowerSystems, пользователь может не только имитировать работу устройств во временной области, но и выполнять различные виды анализа таких устройств. В частности, пользователь имеет возможность рассчитать установившийся режим работы системы на переменном токе, выполнить расчет полного сопротивления участка цепи, получить частотные характеристики, проанализировать устойчивость систем.

Несомненным достоинством SimPowerSystems является то, что сложные электротехнические системы можно моделировать, сочетая методы имитационного и структурного моделирования. Например, силовую часть полупроводникового преобразователя электрической энергии можно выполнить с использованием имитационных блоков SimPowerSystems, а систему управления 
с помощью обычных блоков Simulink, отражающих лишь алгоритм ее работы, а не ее электрическую схему. Такой подход, в отличие от пакетов схемотехнического моделирования, позволяет значительно упростить всю модель, а значит, повысить ее работоспособность и скорость работы. Кроме того, в модели с использованием блоков SimPowerSystems можно использовать блоки и остальных библиотек Simulink, а также функции самого MatLAB, что дает практически неограниченные возможности для моделирования электротехнических систем.

Библиотека SimPowerSystems достаточно обширна. В том случае, если все же нужного блока в библиотеке нет, пользователь имеет возможность создать свой собственный блок как с помощью уже имеющихся в библиотеке блоков, реализуя возможности Simulink по созданию подсистем, так и на основе блоков основной библиотеки Simulink и управляемых источников тока или напряжения.

Таким образом, SimPowerSystems в составе Simulink на настоящее время может считаться одним из лучших пакетов для моделирования электротехнических устройств и систем.

Следует отметить то, что в библиотеке блоков SimPowerSystems использованы обозначения, не всегда соответствующие общепринятым обозначениям. Однако комментарии в содержании позволяют достаточно просто использовать приведенную информацию для составления виртуальных моделей электроэнергетических устройств.

При составлении данного пособия широко использована информация, полученная из всемирной сети на сайте консультационного центра MatLAB под руководством доктора технических наук И. В. Черных

В книге использована следующая форма обозначений разделов:

 названия глав соответствуют функциональному назначению группы блоков. При этом сначала представлено название на английском языке в том виде, как это представлено в библиотеке элементов, а затем следует название на русском языке;

 название подразделов соответствуют названию блока на английском языке с последующей расшифровкой на русском языке;

 в тексте названия параметров блоков представлены на английском языке, в квадратных скобках  их русское наименование.

Основной целью пособия является помощь студентам в освоении принципов компьютерного моделирования электроэнергетических систем.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 47

Похожие:

	Учебно-методическое пособие Елабуга 2016 ббк 74. 58 Учебно-методическое... Методическое пособие предназначено для студентов 1 курса высших учебных заведений неязыковых специальностей		И. Г. Ищенко Основы менеджмента Учебно методическое пособие I часть Пенза, 2012 Ищенко И. Г. Основы менеджмента: учебно-методическое пособие. – Пенза: пгпу им. В. Г. Белинского, 2012. 172 с
	Рабочая программа размещена на сайте Университета http :// utmn ru... Н. В. Бакша, А. А. Данилюк. Корпоративная социальная ответственность: учебное пособие. Тюмень: Издательство Тюменского государственного...		Учебно-методическое пособие Казань 2008 федеральное агентство по... Полевая археологическая практика Казанского государственного университета: Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся...
	Учебное пособие Москва Издательство Московского государственного... Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия для студентов направления 230100...		Учебное пособие Москва Издательство Московского государственного... Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия для студентов направления 230100...
	Учебно-методическое пособие тверь 2015 удк 339. 543(075. 8) Ббк у428-861.... С 47 Таможенные платежи: учебно-методическое пособие. – Тверь: Твер гос ун-т, 2015. – 155 с		Учебно-методическое пособие Часть 1 Самара 2014 удк 02 ббк 78. 36я7 С – 56 Стратегия формирования фондов публичных библиотек [Текст]: учебно-методическое пособие. Часть 1 /Сост. Г. П. Кузьминова; ред....
	Учебно-методическое пособие Москва Издательство мгту им. Н. Э. Баумана 2009 Кроме того, в пособие включены разнообразные лексико-грамматические упражнения, способствующие развитию и закреплению навыков понимания...		Учебное пособие Пенза 2014 удк 004. 415. 2(076. 5) М31 Рецензен т... М31 Методы и средства проектирования программного обеспечения : учеб пособие / Т. В. Черушева, Т. Ю. Горюнова. – Пенза : Пенз филиал...
	Учебно-методическое пособие филиал казанского (Приволжского) федерального... Кулинарный практикум: учебно-методическое пособие / А. Л. Файзрахманова, И. М. Файзрахманов. – Елабуга: Изд-во филиала кфу в г. Елабуга,...		Учебное пособие «Основы современной социологии» Год издания: 2001... Григорьев С. И., Растов Ю. Е. Основы современной социологии. Учебное пособие. Барнаул: Издательство Алтайского государственного университета,...
	Учебно-методическое пособие Улан-Удэ Печатается по решению редакционно-издательского совета Восточно-Сибирского государственного технологического университета		Учебно-методическое пособие Рекомендовано методической комиссией... Методы молекулярной диагностики: Учебно-методическое пособие. Авторы: А. Д. Перенков, Д. В. Новиков, С. Г. Фомина, Л. Б. Луковникова,...
	Учебно-методическое пособие для студентов пм. 04.(07.) «Выполнение... Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта по...		Учебно-методическое пособие санкт-Петербург 2009г. Автор: Г. П. Подвигин... Учебно-методическое пособие предназначено для должностных лиц, специалистов го и рсчс организаций

Руководство, инструкция по применению