谐波电流源
元件定义
该元件用以建模一个固定频率、固定幅值的谐波电流注入源(单相或三相)。
元件说明
属性
CloudPSS 元件包含统一的属性选项,其配置方法详见 参数卡 页面。
参数
Configuration
Configuration
| 参数名 | 键名 | 类型 [单位] | 描述 |
|---|---|---|---|
| Source Name | Name | 文本 | 元件名称 此处输入谐波电流源的名称(可缺省) |
| Is This Source Grounded? | Grnd | 选择 | 电流源一端是否接地? 选择 Yes 或 No 以使电流源负端接地或不接地 |
| Phase Number | Type | 选择 | 相数 选择电流源为单相或三相 |
| Harmonic Current Magnitude (RMS) | Im | 实数 [kA] | 谐波电流幅值 |
| Harmonic Function Type | Func | 选择 | 谐波电流函数类型 选择谐波电流为正弦表达式或余弦表达式 |
| Harmonic Current Frequency | Freq | 实数 [Hz] | 谐波电流频率 |
| Initial Phase Angle | InitPhase | 实数 [Deg] | 初始电流相位 电流源在时的相位 |
| Start-up Type | Init | 选择 | 启动方式 选择电流源启动发式为 Linear Ramp 或 Real Pole Ramp |
| Current Ramp Up Time | Tr | 实数 [s] | 启动时间 输入斜坡启动时间,仅当启动方式项为 LinearRamp 时生效 |
| Current Time Constant | Tconstant | 实数 [s] | 启动时间常数 输入极点时间常数,仅当启动方式项为 RealPoleRamp 时生效 |
| Injecting Delay | DelayTime | 实数 [s] | 谐波电流注入延迟时间 |
Monitoring
Monitoring
| 参数名 | 键名 | 类型 [单位] | 描述 |
|---|---|---|---|
| Source Voltage [kV] | V | 虚拟引脚(输出) | 电流源端电压 此处输入电流源电压量测信号的标签,如 V |
| Source Current [kA] | I | 虚拟引脚(输出) | 电流源输出电流 此处输入电流源输出电流量测信号的标签,如 I |
引脚
| 引脚名 | 键名 | 类型 | 维度 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| Pin - | 0 | 电气 | Type × 1 | 谐波电流源的负端(参考方向),仅当电流源非接地时有效 |
| Pin + | 1 | 电气 | Type × 1 | 谐波电流源的正端(参考方向) |
案例
本案例演示了如何在 SimStudio 中构建一个简单的交流系统,并通过谐波电流源元件注入特定次数的谐波电流,观察系统中电压、电流的波形变化及谐波分布情况。通过此案例,用户可以学习谐波电流源的基本使用方法。
系统的拓扑如下图,在一个简单单相交流系统的基础上,添加了两个谐波电流源,用以模拟第 3 次(150 Hz,基频为 50 Hz)和第 5 次(250 Hz)谐波电流注入。使用电压表和电流表测量支路电压和支路电流,采用傅里叶变换(FFT)元件分析支路电流中的谐波成分。

设置参数
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点击单相交流电压源,设置相电压有效值为 110kV,函数类型为 Cosine,频率为 50Hz,启动时间为 0.06s。
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分别点击电阻与电感元件,设置电阻值为 10Ω,电感值为 0.1H。
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点击谐波电流源 1,设置谐波电流源 1 的谐波电流幅值为 2kA,函数类型为 Cosine,频率为 150Hz,启动时间为 0.06s,谐波电流注入延迟时间为 0s。
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点击谐波电流源 2,设置谐波电流源 2 的谐波电流幅值为 1kA,函数类型为 Cosine,频率为 250Hz,启动时间为 0.06s,谐波电流注入延迟时间为 0s。
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点击傅里叶变换元件,设置谐波数量为 7,频率基值为 50Hz,幅值输出为 Peak,相位输出单位为 Deg,引脚 X 填写 #I。

元件参数设置
添加量测元件
- 在左侧模型栏中点击量测选择电压表和电流表元件拖拽至工作空间,按照上述的系统拓扑图进行连接。填写该电压表测得电压信号的名称为 #V,电流表测得电流信号的名称为 #I。
添加输出通道
- 在左侧模型栏中点击输出选择输出通道元件拖拽至工作空间,其中两个输出通道元件分别连接到傅里叶变换元件的 Mag 和 Ph 引脚,设置通道数量
Dim为 7;另外两个输出通道元件的输入端口Input分别填写 #V 和 #I,通道数量Dim为 1。
仿真运行
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点击左侧运行标签页,分别配置仿真的参数方案和计算方案。采用平台预置参数方案,无需对其进行配置,在计算方案中选择电磁暂态仿真方案设置仿真结束时间为 0.5s,积分步长为 0.00005s,如下图所示:

电磁暂态仿真方案设置 -
点击输出通道 - 编辑数据,配置示波器输出通道如下图所示:

示波器输出通道设置 -
点击启动任务开始仿真,运行仿真后,从支路电压和支路电流波形可观察到明显的畸变,包含基波、3 次和 5 次谐波特征。查看傅里叶变换元件输出的幅值与相位,可以看出 3 次(150Hz)和 5 次(250Hz)谐波分量的存在。

支路电压和支路电流 
支路电流各分量的幅值与相位
案例文件下载:谐波电流源案例