Simscape 模型与 Simscape Electrical 专业电力系统的接口

本示例展示了 Simscape™ 与 Simscape Electrical™ 专业电力系统之间的接口，用于设计一个断路器模型。

引言

图中显示了两个并联的相似电路。顶部电路模型演示了保护 240 V 住宅配电电路的断路器跳闸。断路器模型是使用 Simscape Electrical 专业电力系统模块构建的。下面的电路在所有方面都相同，只是断路器使用了 Simscape 模型。

图 1： 在顶部模型中，断路器使用两个专业电力系统模块（理想开关和电流测量）以及通过 Simulink® 模块实现的关联逻辑进行建模；而下方模型则使用两个 Simscape 模块（开关和电流传感器）。

描述

顶部电路演示了 240 V 住宅配电电路中断路器的跳闸过程。最初，240 V 电路为 10 kW 负载供电。然后，在 t=0.05 s 时，第二个负载（10 kW，5 kvar）被接通，导致电流超过跳闸设定值（100 A）。电流在超过跳闸电流后的第一个过零点被切断。最后，通过在 t=0.2 s 时复位断路器，重新连接负载 1。

底部电路使用 powerlib 的 Simscape 接口元件模块，将 Simscape 断路器模型连接到专业电力系统电路。Simscape 断路器模块是 ssc_circuitbreaker 模型中发现的断路器模型的修改版本。

仿真

运行模型后，我们可以观察到断路器设备的两种不同实现方式产生了相同的断路器电流和电压。

图 2： 从专业电力系统断路器模型获得的结果与 Simscape 断路器模型的结果叠加在一起。请注意，断路器电流在超过 100 A 跳闸电流设定值后的过零点被切断。

结论

使用 powerlib 的 Simscape 接口模块，可以在 Simscape 中创建专业电力系统未提供的任何自定义模块，然后将其与 Simscape Electrical 专业电力系统电路无缝连接。

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