AC/DC Трехуровневый Конвертер PWM
Этот пример показывает операцию AC-DC трехуровневый Конвертер PWM.
П. Джирукс; Г. Сибилл Hydro-Quebec (IREQ)
Описание
1) Оценка конвертера: DC на 500 вольт, 500 кВт
2) Источник питания переменного тока: трехфазный, 600 В, 30 MVA, система на 60 Гц
3) Полученный напряжением конвертер (VSC): - Трехуровневый, трехфазный ИГБТ-Бридж (смоделированное использование блока "Three-Level Bridge") управляемый модулятором PWM (несущая частота 1 620 Гц) - Ссылка DC: 2 конденсатора 75 000 мкФ
4) Контроллер: регулятор DC использует два регулятора PI, чтобы управлять напряжением постоянного тока при поддержании фактора входной мощности единицы для источника питания переменного тока.
Параметры симуляции
- Дискретный (никакие непрерывные состояния)
- Два шага расчета: Ts_Power = 5 нас (используемый PSB для симуляции энергосистемы + конвертеры) Ts_Control = 100 нас (используемый для симуляции регулятора DC)
- Начальные условия установлены в начале симуляции (путем автоматической загрузки файла power_3levelVSC.mat до симуляции). Этот файл был сгенерирован путем выполнения начальной симуляции к установившемуся для целого числа циклов 60 Гц. Конечные состояния (и Специализированные Энергосистемы и контроллеры Simulink® состояния) были сохранены в структуре со временем, названным xInit. Эта переменная была сохранена в "power_3levelVSC.mat" файле.
Симуляция
- В симуляции (длительные 200 мс), мы можем наблюдать следующие сигналы: 1) напряжение постоянного тока (Осциллограф Vdc) 2) первичное напряжение и текущий (фаза A) источника питания переменного тока (Осциллограф VaIa), 3) токи устройства участка ИГБТ-Бридж (дважды кликают на блоке "Measurements & Signals", чтобы посмотреть в Осциллографе "Ia_Devices"). 4) напряжение переменного тока от фазы к фазе, сгенерированное VSC (Осциллограф Vab_VSC)
- На уровне t=50 мс загрузка на 200 кВт переключается - в. Мы видим, что динамический ответ регулятора DC к этому внезапному изменению загрузки (от 200 кВт до 400 кВт) является удовлетворительным. Напряжение постоянного тока вернулось к 500 В в 1,5 циклах, и коэффициент мощности единицы на стороне AC сохраняется.
- На уровне t=100 мс "Остановка, Пульсирующая" сигнал, активируется (импульсы, обычно отправленные в конвертер, блокируются). Мы видим, что напряжение постоянного тока спадает до 315 В. Радикальное изменение в первичной форме тока может также наблюдаться. Когда импульсы блокируются, Трехуровневая операция Мостовой бруса становится подобной трехфазному диодному мосту.
Регенерируйте начальные условия
Начальные состояния, требуемые запускаться в устойчивом состоянии, были сохранены в "power_3levelVSC.mat" файле. Когда вы запускаете симуляцию, коллбэк StartFcn (в Образцовых Свойствах/Коллбэках) автоматически загружает в вашу рабочую область содержимое этого .mat файла ("xInit" переменная).
Если вы измените эту модель или измените значения параметров компонентов степени, начальные условия, сохраненные в "xInit" переменной, больше не будут допустимы, и Simulink выдаст ошибку сообщение. Чтобы регенерировать начальные условия для вашей измененной модели, выполните описанные ниже шаги:
В меню Simulation/Configuration Parameters/Data Import/Export Parameters снимите флажок с параметром "начального состояния" и проверяйте параметр "конечных состояний".
Дважды щелкните по блоку Breaker и временно отключите прерыватель, закрывающийся путем умножения параметра "Времени (времени) переключения" на 100.
Двойной щелчок по блоку Timer маркировал "0=Stop pulsing". Временно отключите импульс, блокирующийся путем умножения параметра "Времени (времен)" на 100.
Измените Время остановки Симуляции на 0,5 секунды. Обратите внимание на то, что в порядке сгенерировать начальные условия, когерентные с исходным углом фазы напряжения на 60 Гц, Время остановки должно целое число циклов на 60 Гц.
Запустите симуляцию. Когда симуляция завершается, проверьте, что устойчивое состояние было достигнуто путем рассмотрения форм волны, отображенных на осциллографе Ctrl_Signals. Конечные состояния, которые были сохранены в "xFinal" структуре со временем, могут использоваться в качестве начальных состояний для будущих симуляций. Выполнение следующих двух команд копирует эти итоговые условия в "xInit" и сохраняет эту переменную в новом файле (myModel_init.mat). *
>> xInit=xFinal;*>> save myModel_init xInitВ окне File/Model Properties/Callbacks/StartFcn поменяйте имя файла инициализации от "power_3levelVSC" до "myModel_init". В следующий раз, когда вы запускаете симуляцию с этой модели, переменная xInit сохраненный в myModel_init.mat файле загрузится в вашей рабочей области.
В меню Simulation/Configuration Parameters проверяйте "начальное состояние".
Запустите симуляцию и проверьте, что ваша модель запускается в установившемся.
Дважды щелкните по блоку Breaker и сбросьте параметр "Времени (времени) переключения" назад к 0,05 с (удалите 100 коэффициентов умножения).
Двойной щелчок по блоку Timer маркировал "0=Stop pulsing". Повторно включите импульс, блокирующийся в t=0.1 s путем удаления 100 коэффициентов умножения.
Возвратите Время остановки Симуляции к 0,2 с.
Сохраните свою Модель.