1.基于Matlab的變壓器三相模型可視化自動(dòng)生成方法,其特征在于:采用Matlab的符號(hào)運(yùn)算生成配電三相變壓器三相模型,此模型分成4個(gè)3階子矩陣,然后經(jīng)latex函數(shù)轉(zhuǎn)換并處理后直接在Matlab的GUI建立的界面中的axes控件上以公式形式顯示出來(lái),具體包括以下步驟:
A、建立三相變壓器的原始導(dǎo)納矩陣Yp
式中,α0是原邊繞組的非標(biāo)準(zhǔn)變比,為原邊額定電壓與原邊標(biāo)幺值基準(zhǔn)電壓之比,β0是副邊繞組的非標(biāo)準(zhǔn)變比,為副邊額定電壓與副邊標(biāo)幺值基準(zhǔn)電壓之比,y為三相變壓器的每相等值導(dǎo)納,其表達(dá)式為
y=1/z=1/(r+jx) (2)
式中,z、r和x分別為三相變壓器每相繞組的等值阻抗、等值電阻和等值漏抗;
B、選擇三相變壓器的原副邊繞組接法和組別
設(shè)原邊繞組接線有YN、Y、D三種接線方式,副邊繞組接線有yn、y、d三種接線方式,則對(duì)應(yīng)YN,yn、YN,y、Y,yn、Y,y、D,d五種接線組合有0、2、4、6、8、10點(diǎn)的偶數(shù)點(diǎn)組別的選項(xiàng),對(duì)應(yīng)YN,d、Y,d、D,yn、D,y四種接線組合有1、3、5、7、9、11點(diǎn)的奇數(shù)點(diǎn)組別選項(xiàng);
C、根據(jù)三相變壓器的原副邊繞組接法和組別形成關(guān)聯(lián)矩陣C并修改原始導(dǎo)納矩陣Yp
實(shí)際配電網(wǎng)中給定是三相變壓器的等效星形連接的非標(biāo)準(zhǔn)變比,它與三相變壓器繞組非標(biāo)準(zhǔn)變比的關(guān)系如下:
原邊為中性點(diǎn)接地或不接地的星形連接時(shí),為:
α0=α (3)
式中,α是三相變壓器的原邊等效星形連接的非標(biāo)準(zhǔn)變比,為原邊相電壓額定值與原邊相電壓基準(zhǔn)值之比,編程中由于符號(hào)運(yùn)算的變量不能使用希臘字母,符號(hào)運(yùn)算的變量使用k1;
原邊為三角形連接時(shí),為:
副邊為中性點(diǎn)接地或不接地的星形連接時(shí),為:
β0=β (5)
式中,β是三相變壓器的副邊等效星形連接的非標(biāo)準(zhǔn)變比,為副邊相電壓額定值與副邊相電壓基準(zhǔn)值之比,編程中由于符號(hào)運(yùn)算的變量不能使用希臘字母,符號(hào)運(yùn)算的變量使用k2;
副邊為三角形連接時(shí),為:
D、根據(jù)原始導(dǎo)納矩陣Yp和關(guān)聯(lián)矩陣C由符號(hào)運(yùn)算推導(dǎo)三相變壓器節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣YTn
YTn=CTYpC (7)
式中,上標(biāo)T表示矩陣的轉(zhuǎn)置;
E、把符號(hào)運(yùn)算得到的變壓器節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣結(jié)果分成4個(gè)3階的子矩陣;
式中,Ypp、Yps、Ysp、Yss分別為原邊自導(dǎo)納矩陣、副邊對(duì)原邊互導(dǎo)納矩陣、原邊對(duì)副邊互導(dǎo)納矩陣、副邊自導(dǎo)納矩陣;
在Matlab的GUI中axes控件顯示的字符時(shí),相應(yīng)的函數(shù)處理的字符串的長(zhǎng)度有限制,超過(guò)限制值則不能顯示,由于存在此限制,Matlab的GUI中axes控件無(wú)法顯示整個(gè)變壓器節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣結(jié)果;把變壓器節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣分成4個(gè)子矩陣顯示;
F、利用latex函數(shù)把符號(hào)運(yùn)算得到的變壓器節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的4個(gè)子矩陣分別轉(zhuǎn)換成latex格式字符串str1、str2、str3和str4;
G、把latex字符串str1、str2、str3和str4中的變壓器原邊變比k1和副邊變比k2分別替換為\alpha和\beta,且把各字符串開始加“$${”,結(jié)尾加“}$$”,形成字符串str10、str20、str30和str40;
Matlab的變量不能使用希臘字母,程序軟件使用k1和k2作為原邊變比和副邊變比變量,因此需要把符號(hào)運(yùn)算結(jié)果中用k1和k2表示的變比轉(zhuǎn)換為希臘字母α和β,由于Matlab控件不能識(shí)別α和β,需要分別用轉(zhuǎn)義字符“\alpha”和“\beta”表示;Matlab控件不能直接顯示latex函數(shù)轉(zhuǎn)換的字符串,需要在字符串開始加“$${”,結(jié)尾加“}$$”后才能正常顯示;
H、把字符串str10、str20、str30和str40分別顯示到用Matlab的GUI建立的界面中的axes控件的左上、右上、左下、右下位置。