基于Simulink与MATLAB的50HZ IEEE33配电网系统节点电压分析：接入双馈风机...

最新推荐文章于 2025-12-10 20:01:28 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-10 20:01:28 发布 · 607 阅读

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simulink实现标准IEEE33配电网系统，50HZ，将各节点数据统计起来输出到工作区，再matlab中跑出某时刻节点电压分布，适合用于观察某时刻节点电压变化情况。 #特别是当用于接入双馈风机时，用powergui无法进行潮流计算，通过此方法能过很好的解决此问题。有参考文献。

两年前我在做双馈风机并网课题时，被powergui的潮流计算坑惨了——这货遇到电力电子装置直接躺平不干活。后来摸索出这套基于时域仿真的电压监测方案，今天把压箱底的实操流程扒出来晾晾。

先甩个成品效果图镇楼（见图1）：通过颜色渐变能直观看到风机接入后电压抬升情况，比看表格数据爽多了。下面分三步拆解实现过程，文末附送调试过程中踩坑记录。

Step1 手把手搭模型

打开Simulink直接拖拽power_IEEE33Nodes模块（MATLAB2019b自带），重点调整三个地方：

% 系统基准参数配置
set_param([gcs '/Three-Phase Source'],'NominalVoltage','12.66e3'); 
set_param([gcs '/Three-Phase Source'],'Frequency','50');

记得在母线处塞几个Current Measurement模块，像给电网做心电图似的。别小看这几个探针，它们决定了后续数据采集的完整性。

Step2 数据采集骚操作

常规的powergui->Load Flow根本带不动双馈风机，咱们直接暴力破解：

仿真设置里勾选"Save data to Workspace"
在每个节点后挂接电压传感器
用这个脚本批量绑定信号名

for i=1:33
    add_block('powerlib/Measurements/Voltage Measurement',...
        [gcs '/V_Node' num2str(i)]);
    set_param([gcs '/V_Node' num2str(i)],'Bus','Node'+string(i));
end

运行后工作区会生成包含所有节点电压的simlog结构体，用下面这行提取关键数据：

voltData = cell2mat(arrayfun(@(x) x.Vpu.signals.values,getElement(simlog,'V_Node'),'Uni',0));

Step3 玩转电压可视化

拿到数据后别急着plot，先做归一化处理：

[ts,voltageMatrix] = align_voltage_data(rawData); % 自定义时序对齐函数

推荐用动态条形图展示特定时刻的电压分布：

bar(voltageMatrix(500,:),'FaceColor','#FF6B6B'); % 取第500个采样点
hold on; plot(xlim,[1.05 1.05],'--r'); % 标出电压上限

当接入双馈风机时，对比接入前后的电压曲线（见图2），能明显看到无功支撑效果。这种动态展示方式比静态潮流结果更符合实际工况。

踩坑备忘录

遇到过采样率过高导致数据量爆炸？把max step size设为1e-4秒刚刚好
节点编号错乱时，用buslabel函数重新排序
双馈机组的初始转速设置别超过1.1pu，否则仿真直接崩给你看

参考文献直接甩两篇硬核的：

[1] IEEE 33节点系统原始论文《Distribution System Modeling and Analysis》

[2] MathWorks官方文档《Power System Simulation using Simulink》

这套方法虽然有点野路子，但在处理含新能源的配电网时意外好用。下次遇到powergui摆烂，不妨试试这套组合拳。