2.11 电力电子Simulink仿真模块库

Simulink仿真模块库中包含了多种基本模块，按照功能和应用领域分类，供不同专业领域内的用户选择调用。在电力电子电路仿真中，至少需要标准的Simulink模块库和电气系统模块库。

1.电力电子器件库

Matlab中提供的电力电子器件均为简化后的等效模型，即忽略了电力电子器件本身的开关过程。仿真中常用的电力电子器件可在Simulink Library Browser中找到（路径：Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Power Electronics），如图2-36所示，其中包括了电力二极管、晶闸管（Thyristor）、GTO晶闸管、IGBT、MOSFET等基本电力电子器件模型，也包括了全控桥电路（Full Bridge Converter）、三相桥式电路（Three-level Bridge）、通用桥式电路（Universal Bridge）、Buck转换电路（Buck Converter）、Boost转换电路（Boost Converter）等通用模型。

2.信号发生元器件

在电力电子电路的仿真中，需要对电力器件进行控制，因此需要信号发生器件来构成控制电路。仿真常用到触发环节（Pulse Generator）和重复序列（Repeating Sequence），其器件模型如图2-37所示。

触发环节在Simulink器件库下的Sources器件库（路径：Simulink/Sources），该模块能够产生随时间变化的重复信号，波形可以通过设置参数得到。例如，设置Time values为［0 0.5 1］，Output values为［0 1 0］，可生成周期为1s、幅值为1的三角波信号。

3.测量模块

测量模块主要用于测量电压、电流和阻抗等。电压测量模块如图2-38a所示，输入侧连接到被测电路两端（路径：Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Measurements），输出侧将产生所测端点间的电压波形。电流测量模块如图2-38b所示，其路径与电压测量模块相同，使用时将其串联到所测支路中，输出侧可得到所测支路电流。

4.示波器

示波器取自于Simulink库下Commonly Used Blocks模块库中，其元件图形如图2-39a所示。鼠标双击该元件将出现如图2-39b所示波形显示窗口。

通过显示窗口工具栏上的参数设置按钮可以设置示波器窗口内的波形图数目、时间轴的时间范围和显示间隔、窗口和波形颜色等。

5.Powergui模块

在电力系统仿真中，为了使仿真能够进行，必须添加Powergui模块，如图2-40所示。

Powergui模块是专门为电气工程领域研究人员提供的图形界面，可以设置解算器的解算方式，对波形进行FFT分析等，模块路径为Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks。

6.基本电气元件

基本电气元件包括串联和并联RLC支路（路径：Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Elements），元件模型如图2-41所示。通过设置可以自由组合RLC的串联和并联组合，也可以将其设置为单一参数。

7.电源模块库

电源模块库（路径：Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Elements/Electrical Sources），如图2-42所示，模块库中包括了交流电流源、交流电压源、直流电压源、受控电压源、受控电流源、三相电源和三相可编程电源。根据仿真需要可选择所需电源，双击该元件可修改参数。