MATLAB变压器稳态动态特性仿真：电流畸变与Simulink应用

本篇文档主要介绍了如何使用MATLAB软件进行变压器的稳态和动态特性仿真，特别是在扬州大学的专业软件应用综合设计报告中。该报告以MATLAB的SIMULINK环境为核心，利用SimPowerSystems模块库进行电力电子系统的建模和仿真。 首先，文档明确了研究目标，即针对变压器在不同负载下的电流畸变进行仿真分析，通过绘制外特性曲线来理解其性能。作者提供了变压器综合仿真的框图和流程图，展示了整个仿真过程的结构和步骤。 Simulink被用来构建动态系统的模型，包括连续系统、离散系统和混合系统。它支持电力系统的拓扑图形建模，如使用标准电气符号表示变压器、三相电源、电机等组件，以及信号和脉冲发生器、HVDC控制和各种功率半导体器件如IGBT、MOSFET和晶闸管等。这些模块的数学模型基于电磁和机电方程，确保了仿真结果的准确性。 Simulink的强大之处在于其变步长积分器和零点穿越检测功能，能提供高度精确的电力系统仿真计算。此外，它还提供了模型离散化的手段，以便于快速仿真和实时仿真。SimPowerSystems中的模块包括连续元件库（10种模块）、电源元件库（7种电源模块，如直流电压源、三相电源等）、线路元件库（24种模块）和电机元件库（16种模块），这些模块可灵活组合以构建复杂电气系统模型。 MATLAB的m文件在此过程中扮演了关键角色，它们不仅用于编辑、存储和修改代码，还允许用户编写自定义函数，扩展MATLAB的功能。这体现了MATLAB作为一种强大的工具，不仅适用于数值计算，还能进行高级的系统级动态分析。 总结来说，本篇文档详述了MATLAB在变压器仿真中的应用，展示了如何利用Simulink和SimPowerSystems模块进行电力系统建模，以及如何通过m文件进行定制开发，以实现对变压器性能的深入理解和优化。这对于从事电力工程、控制理论或电力系统仿真领域的研究人员和工程师具有重要的参考价值。