Через блок Powergui доступны три метода решения. Это:
Метод непрерывного решения с использованием Simulink® решатели с переменным шагом
Дискретизация для решения в фиксированные временные шаги
Метод решения фазора с использованием решателей переменной Simulink
Одной из важных функций Simscape™ Electrical™ программного обеспечения Specialized Power Systems является его способность моделировать электрические системы либо с непрерывными алгоритмами интегрирования с переменным шагом, либо с фиксированным шагом с помощью дискретизированной системы. Для систем малого размера непрерывный метод обычно более точен. Алгоритмы с переменным шагом также быстрее, потому что количество шагов меньше, чем с методом с фиксированным шагом, дающим сопоставимую точность. При использовании линейно коммутируемой силовой электроники алгоритмы переменного шага, чувствительные к событиям обнаруживают пересечения нуля токов в диодах и тиристорах с высокой точностью, так что вы не наблюдаете какого-либо измельчения тока. Однако для больших систем (содержащих либо большое количество состояний, либо нелинейных блоков) недостатком непрерывного метода является то, что его крайняя точность замедляет симуляцию. В таких случаях выгодно дискретизировать вашу систему.
Можно рассматривать систему малого размера, которая содержит менее 50 электрических состояний и менее 25 электронных переключателей. Выключатели не сильно влияют на скорость, потому что эти устройства работают только пару раз во время теста.
Если вас интересуют только изменения величины и фазы всех напряжений и токов, когда переключатели закрыты или открыты, вам не нужно решать все дифференциальные уравнения (модель пространства состояний), следующие из взаимодействия элементов R, L, C. Можно вместо этого решить намного более простой набор алгебраических уравнений, связывающих векторы напряжений и токов. Метод решения фазора решает намного более простой набор уравнений. Как следует из его имени, этот метод вычисляет напряжения и токи как фазоры. Метод решения фазора особенно полезен для изучения переходной устойчивости сетей, содержащих большие генераторы и двигатели. В этом типе задачи вас интересуют электромеханические колебания, следующие из взаимодействий инерций машины и регуляторов. Эти колебания производят модуляцию величины и фазы основных напряжений и токов на низких частотах (обычно между 0,02 Гц и 2 Гц). Поэтому требуется длительные времена симуляции (несколько десятков секунд). Непрерывные или дискретные методы решения не подходят для этого типа задачи.
В методе решения фазора быстрые режимы игнорируются путем замены дифференциальных уравнений сети набором алгебраических уравнений. Модель пространства состояний сети заменяется сложной матрицей, оцениваемой на основной частоте и относящихся входах (токи, вводимые машинами в сеть) и выходах (напряжения на выводах машины). Поскольку метод решения фазора использует уменьшенную модель пространства состояний, состоящую из медленных состояний машин, турбин и регуляторов, это резко сокращает необходимое время симуляции.
Непрерывные решатели с переменной очень эффективны в решении этого типа задачи. Рекомендуемый решатель ode23tb с максимальным временным шагом одного цикла основной частоты (1/60 с или 1/50 с). Этот более быстрый метод решения дает решение только в непосредственной близости от основной частоты.
