摘要“供配电技术”课程是一门综合性很强的课程，包含了电力系统很多专业性很强的概念，介绍了大量规程与计算方法，而其中无功功率补偿部分的计算在整本书中又起着举足轻重的作用。因此，本文针对该部分内容进行实例计算，并应用MATLAB软件中的SIMULINK进行建模仿真验证。从仿真结果可直观看出该软件为供配电技术的教学提供了很好的平台。
关键词供配电技术无功功率MATLAB Exploration on the Application of MATLAB in"Power Supply and Distribution Technology"Learning//Zhang Haiyan[1],Zhang Yihui[1],Luo Yu[1],Lan Yubin[2] Abstract"Power Supply and Distribution Technology"is a high-ly comprehensive course,including a lot of highly professional definitions in the electric system and the introduction of a large number of regulations and computing methods,among which the computing of reactive power compensation plays a decisive role in the whole textbook.Therefore,a case computing is carried out based on this part in this paper,and SIMULINK in matlab is used to make modeling and simulation verification.From the simula-tion result,we can intuitively see that this software has provided an effective platform for the teaching of power supply and distri-bution technology.
Key words Power Supply and Distribution Technology;reactive power;MATLAB
1“供配电技术”课程中的无功补偿理论
“供配电技术”课程综合性强，包含内容广泛，有的章节一展开实际上是一门专业课。因此教好与学好这门课，有一定难度。我们必须在教学实践中，强调理论联系实践，深入改革教学模式与手段，才能取得良好的教学效果。
从本课程的教学要求可以看出，第二章中针对无功功率补偿部分的计算在本书中占有重要分量。但从学生的学习过程可以看出，大家对于看不见摸不着的无功功率无法深入理解，不明白无功补偿到底有什么作用。这样一来，在日后的工作与学习中，对企业电能质量的改善就无法实现积极推进，这对目前电能质量的改善是很不利的。针对以上观点，现在就让我们先来看一下无功功率补偿的概念与重要意义。
电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。直接消耗电能，把电能转变为机械能，热能，化学或声能等的电功率，称为有功功率。不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够做功的必备条件，并且，这种能作为电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率。电流在电感元件中做功时，电流超前于电压90°。但是电流在电容元件中做功时，电流滞后电压90°。在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差180°。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，从而提高电能做功的能力，这就是无功补偿的基本原理。
各企业供电系统中的变配电设备及建筑物内的用电设备，如电力变压器、电抗器、电动机、日光灯、电焊机、高频炉等大部分都为电感性负载，其功率因数较低，工作时需要较大的无功功率，在线路中产生较大的无功电流，不利于供电系统的高效率运行，因此，要根据实际情况进行合理的无功补偿，提高供电系统的功率因数。
按照我国供电部门的规定，高压供电的用户必须保证功率因数在0.9以上，低压供电的用户必须在0.85以上。为了使用户注意提高功率因数，供电部门还对大宗用电单位实行按户月平均功率因数调整电费的方法。调整功率因数的标准一般为0.85，大于0.85时给以奖励，低于0.85时便要增收电费甚至，功率因数很低时供电部分要停止供电。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。
2MATLAB软件简介
MATLAB仿真软件是当今世界发展和运用使用最多的仿真软件，由于MATLAB的问世，使仿真朝着图形可视、数据计算的方向发展。后来MATLAB软件中SIMULINK这一仿真功能能够使人们简化软件的设计仿真时间，为产品的生产做出了很大的贡献。SIMULINK是一种图形化仿真工具，能够容易看懂，运用起来也很方便，其本身就有很多数学公式模块，而且我们也可以方便地定义图形模块，根据问题能更容易建立具体的线性和非线性仿真模型。
3基于MATLAB软件的算例仿真
某企业的数据为例。首先计算补偿前的变压器容量和功率因数。变压器低压侧的视在计算负荷为
：
因为主变压器容量的选择条件为S NT⩾S30(2)，因此在没有进行无功补偿时，主变压器容量选择为80KV·A。
这时变压器低压侧的功率因数为：cosφ(２)=50/70=0.64
其次，计算无功补偿容量。根据国家的规定，其高压侧的cosφ⩾0.9，但是考虑到变压器本身的无功功率损耗ΔQ T 是远远大于有功功率损耗ΔP T，所以在变压器低压侧进行无功补偿的时候，低压侧补偿后的功率因数应该稍稍高于0.9，所以取cosφ=0.92。
为了使低压侧的功率因数由0.64提高到0.92，那么低压侧所需装设的并联电容器容量就为Q C=50×（tan arccos
基于MATLAB在“供配电技术”学习中的应用探索
张海燕[1]张义辉[1]罗妤[1]兰玉彬[2]
([1]重庆科技学院电气与信息工程学院重庆401331;
[2]国网重庆技培中心重庆400053)
中图分类号：G642.41文献标识码：A文章编号：1672-7894（2013）34-0064-02
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0.64-tan arccos 0.92）k var=36k var
根据这一计算结果我们将该企业供配电系统利用SIMULINK 进行仿真
。
图2变压器低压侧无功补偿前后电压波形图3变压器低压侧无功补偿
前后电流波形
4结论
从图2中前半段波形分析来看，开始时，电压质量基本达到380V ，在经过4/60t 后，将并联电容器开关断开，可以很明显地看到电压下降了；再经过20/60t 后，将并联电容器开关合上，电压明显得到提高，又基本恢复到380V ，且波形稳定。节点的电压也得到了有效的提高，由此我们可以说明在变压器低压侧进行并联电容器是一种比较有效的补偿方式。由此可知，通过计算得出需补偿的容量通过在低压侧并联电容器来实现功率因数和电压质量的提高，使高压侧得到收益，功率因数和电压质量得到相应的提高，最终达到合理补偿的结果。
总体来说，通过这样的计算加
仿真学习过程，学生的自学能力得到了进一步提高，同时也使知识得到了具体的理解与消化。参考文献
[1]于，曹娜.MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真[M].北京：机械工业出版社,2011.
[2]赵新卫.中低压电网无功补偿实用技术[M].北京：电子工业出版社,2010.
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[5]苑舜，韩水.配电网无功优化及无功补偿装置[M].北京：中国电力出版社,2003.
编辑李少华
入实验室是一个摆在我们面前最为现实的问题。
开放式教学体系的出现有效地解决了这个问题。在开放式教学体系中，学生可以随时进入实验室进行实验，而不是传统的到上课时间进入教室，下课走出教室的模式，进入实验室后，学生可以自主地进行实验，有问题可以请教值班老师。这种模式的好处在于学生可以有大量的时待呆在实验室中，既可以完成教学实验，也可以自己发掘课题，自主进行研究，对于学生创新能力的培养有莫大的好处，使学生
在学习过程中到乐趣，同时，
也可以培养学生自主学习的能力，充分发挥学生的创造力和创新力。
但是，开放式教学体系的建立，需要软硬件条件的共同支持才能实现，包括全天候开放的实验室、网络化教学管理系统和正规科学有效的管理制度。全天候的实验室需要有门禁系统、监控系统等，网络化教学管理系统要有学生信息记录，作业上传等功能，管理制度应有细致的规定规范学生的行为等，这个体系的完整建立需要投入大量的人力物力，对于暂时无法实现的学校可以采用简化的办法，如固定时间的开放实验室，让学生进入实验室学习，并安排值班老师进行指导，鼓励学生进行创新性活动等。3.2实验课程联系教学
在学习数字电路实验课程之前，高校电类专业一般都有先序课程电工电子实践初步，在课程中有焊接内容，如焊接收音机、电视机等，但是，学生焊接完成后基本就把焊接技术给丢掉了，焊接的成品也因为利用率不高而丢弃了。如果能将数字电路实验与焊接内容联系起来，让学生焊接一个数字电路实验所需要使用的实验板，不但可以使学生提高对焊接的重视，也可以使学生的成品可以有长久的用武之地。对于数字电路实验板而言，一般由芯片插座、导线插孔、逻辑电平开关、led 指示灯和电源接口组成，结构简单，对于初学焊接的学生而言也可以完成，同时因为后续课程
需要用到，学生在焊接时也会提高重视，不会滥竽充数，而且因为经过了焊接的过程，学生对于数字电路实验板的结构也会更加了解，对于提高学生发现问题和解决问题的能力有极大的好处。
3.3学生创新能力的培养
创新是一种高度复杂的智能活动，人们产生好奇心，萌发求知欲，才会有创新的意向和行动。心理学研究告诉我们，凡是因为求知好奇而受到奖励的学生，往往愿意继续进行试验和探索，从而促进智能的发展，产生创新的思想。对于数字电路实验而言，要培养学生的创新能力，首先要激发学生对于这门课程的兴趣，只有有了兴趣，才会有进一步学习的动力以及激发学生的创造性，因此，对于实验内容的设计应该具有趣味性和实用性，简单枯燥的内容是无法激起学生的学习兴趣的。同时，在课程中可以以个人或小组的形式鼓励学生进行创新性的活动，让学生自己寻课题进行研究，并给出研究成果。在进行创新性活动的过程中，学生不但学到了知识，也可以提高学生之间的团结协作能力。4结语
随着数字电子技术的飞速发展，传统数字电路实验的教学模式急需发生改变来适应社会的需求，如何提高教学
质量，充分发挥学生潜能，锻炼学生实践能力，
调动学生的创新力，需要我们对传统教学理念进行改革，有了更新的教育理念，才能教导出更适应社会发展的学生。参考文献
[1]熊娟，张晓伏.谈数字电路实验教学的改革[J].天中学刊,2008(2):113-114.matlab学好了有什么用
[2]徐莹隽.基于开放教学模式的数字逻辑电路实验教学改革[J].电气电子教学学报,2006(6):64-66.
编辑李少华
图1某企业供配电系统无功补偿仿真图
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