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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 NameName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 YesNo 以使电流源负端接地或不接地
Phase NumberType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 TypeFunc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 FrequencyFreq实数 [Hz]谐波电流频率
Initial Phase AngleInitPhase实数 [Deg]初始电流相位
电流源在t=0t=0时的相位
Start-up TypeInit选择启动方式
选择电流源启动发式为 Linear RampReal Pole Ramp
Current Ramp Up TimeTr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 ConstantTconstant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 DelayDelayTime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。

谐波电流源案例
谐波电流源案例

设置参数

  • 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。

  • 分别点击电阻电感元件,设置电阻值为 10Ω,电感值为 0.1H。

  • 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。

  • 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。

  • 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
    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

  • 点击左侧运行标签页,分别配置仿真的参数方案计算方案。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
    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
    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
    支路电压和支路电流
    支路电流各分量的幅值与相位
    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

常见问题