运用matlab仿真验证滑差电压中包含了准同期并列所需的三种信息
一、实验目的与实验设计
1.1 实验目的
运用matlab仿真，通过分析波形验证滑差电压中包含了准同期并列所需的三种信息： <1>滑差电压幅值最小处反映了电压幅值差的大小； <2>滑差电压的脉动周期反映了频差的大小( fS=1／Ts)； <3>滑差电压的幅值反映了相角差的变化。
1.2 建立模型
由滑差电压公式
?u?uG?uX?UGsin(?Gt??1)?UXsin(?Xt??2) （#）
在simulink中绘制模型如下：
图1-1 滑差电压特性验证模型
1.3 实验设置
由实验目的分析比较理想的并列情况及电压幅值差不为零的两项实验。
1.3.1 较理想并列情况
由准同期并列时实际能够做到的比较理想的三个条件： <1>电压幅值差为零；
<2>合闸瞬间电压相角差为零； <3>频率差不为零。
可设方程组
?uG?300sin(49t?0)? （1） u?300sin(50t?0)?X由（1）式设置模型参数如图1-2-1所示。
图1-2-1 Ug和Ux参数
运行之后可得滑差特性如图1-2-2所示。
图1-2-2 滑差电压特性
1.3.2 并列时不理想情况
此处例举三个理想条件仅当电压幅值差不为零的情况。另外，为了使实验效果更加清晰，故使电压幅值差较大。
由此可设方程组
?uG?200sin(49t?0)? （2） u?300sin(50t?0)?X由（2）式设置模型参数如图1-3-1所示。
图1-3-1
运行之后可得滑差电压特性如图1-3-2所示。
图1-3-2
二、实验分析
2.1 滑差电压幅值最小处反映了电压幅值差的大小
由（1）式可得电压幅值差为零，将图1-2-2局部放大可得图2-1-1，由图示可看出最小幅值为零。由（2）式可得电压幅值差为100V，将图1-3-2局部放大可得图2-1-2，由图示可看出最小幅值为100。所以说滑差电压幅值最小处反映了电压幅值差的大小。
图2-1-1 图2-1-2
2.2滑差电压的脉动周期反映了频差的大小
将图1-2-2一个周期结束处局部放大可得图2-1-1，可以得到周期Ts?6.28s，则
fS?1?1/6.28?0.15924。 Ts而由（1）式可得其滑差为?f?的脉动周期反映了频差的大小。
?S?G??X49?50????0.15915，所以滑差电压2?2?2?2.3滑差电压的幅值反映了相角差的变化
对于本实验只存在频率差且初相角为零的情况，（#）式可化为
Δu=2UGsin(ωG-ωX2t)cos(ωG+ωX2t)
由图1-2-2可知，当相角差?G??S?0时，?u?0。当相角差?G??S??时，
?u?UG?US?300?300?600。故滑差电压的幅值反映了相角差的变化。
三、实验补充
1.对于实验设计时可能出现的两种顾虑
3.1.1 为什么要有一个滑差？
基于此顾虑，不妨运用反证法使得：
?uG?300sin(50t?0)? u?300sin(50t?0)?X此时运行可得图3-1-1。
图3-1-1
3.1.2 只是存在电压幅值差
基于此顾虑，不妨同样运用反证法使得：
?uG?200sin(50t?0)? u?300sin(50t?0)?X此时运行可得图3-1-2。
图3-1-2
2.关于第二个实验电压最高点的两个思考
如图3-2所示，它可以说明滑差电压最大幅值处反映了电压和。
另外，当电压幅值差较大存在时滑差电压的幅值是否也可以和没有电压幅值差时一样反映相角差的变化。
图3-2
运用matlab仿真验证滑差电压中包含了准同期并列所需的三种信息
