СМ AC1C

Дискретное время или непрерывно-разовая синхронная машина система возбуждения AC1C включая автоматический регулятор напряжения и возбудитель

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Управление / Управление SM

Описание

Блок SM AC1C реализует синхронную системную модель возбуждения типа AC1C машины в соответствии с IEEE 421.5-2016 [1].

Используйте этот блок, чтобы смоделировать управление и регулирование полевого напряжения синхронной машины, действующей в качестве генератора с помощью возбудителя вращения AC.

Можно переключиться между непрерывными и дискретными реализациями блока при помощи параметра Sample time. Чтобы сконфигурировать интегратор в течение непрерывного времени, установите свойство Sample time на 0. Чтобы сконфигурировать интегратор в течение дискретного времени, установите свойство Sample time на положительное, ненулевое значение, или на -1 наследовать шаг расчета от восходящего блока.

Блок SM AC1C составлен из четырех главных компонентов:

  • Текущий Компенсатор изменяет измеренное терминальное напряжение как функцию терминального тока.

  • Преобразователь Измерения Напряжения моделирует динамику терминального преобразователя напряжения с помощью фильтра нижних частот.

  • Компонент Элементов управления Возбуждения сравнивает преобразователь напряжения вывод с терминальной ссылкой напряжения, чтобы произвести ошибку напряжения. Эта ошибка напряжения затем передается через регулятор напряжения, чтобы произвести полевое напряжение возбудителя.

  • Модели AC Rotating Exciter возбудитель вращения AC, производя полевое напряжение, которое будет применено к управляемой синхронной машине. Блок также питает поле возбудителя текущим (учитывая стандартный символ VFE) назад к системе возбуждения.

Эта схема показывает полную структуру системной модели возбуждения AC1C:

В схеме:

  • VT и IT являются измеренным терминальным напряжением и текущий из синхронной машины.

  • VC1 является компенсированным текущим образом терминальным напряжением.

  • VC является отфильтрованным, компенсированным текущим образом терминальным напряжением.

  • VREF является ссылочным терминальным напряжением.

  • VS является напряжением стабилизатора энергосистемы.

  • EFE и VFE являются полевым напряжением возбудителя и текущий, соответственно.

  • EFD и IFD являются полевым напряжением и текущий, соответственно.

Следующие разделы описывают каждую из больших частей блока подробно.

Текущий преобразователь измерения компенсатора и напряжения

Текущий компенсатор моделируется как:

VC1=VT+ITRC2+XC2,

где:

  • RC является сопротивлением компенсации загрузки.

  • XC является реактивным сопротивлением компенсации загрузки.

Преобразователь измерения напряжения реализован как блок Low-Pass Filter с временной константой TR. Обратитесь к документации для этого блока для точных дискретных и непрерывных реализаций.

Элементы управления возбуждения

Эта схема иллюстрирует полную структуру элементов управления возбуждения:

В схеме:

  • SP является входным местоположением точки суммирования для ограничителя перевозбуждения (OEL), ограничителя недовозбуждения (UEL) и напряжений статора текущего ограничителя (SCL). Для получения дополнительной информации об использовании ограничителей с этим блоком смотрите Поле Текущие Ограничители.

  • Модели блока Lead-Lag дополнительная динамика сопоставлены с регулятором напряжения. Здесь, TC является постоянным временем выполнения заказа, и TB является постоянным временем задержки. Обратитесь к документации для этого блока для точных дискретных и непрерывных реализаций.

  • Блок Low-Pass Filter моделирует главную динамику регулятора напряжения. Здесь, KA является усилением регулятора, и TA является главной временной константой регулятора. Минимальными и максимальными антизаключительными пределами насыщения для блока является VAmin и VAmax, соответственно.

  • TO является входным местоположением точки поглощения для OEL, UEL и напряжений SCL. Для получения дополнительной информации об использовании ограничителей с этим блоком смотрите Поле Текущие Ограничители.

  • Блок Filtered Derivative моделирует путь к обратной связи уровня для стабилизации системы возбуждения. Здесь, KF и TF являются усилением и временной константой этой системы, соответственно. Обратитесь к документации для блока Filtered Derivative для точных дискретных и непрерывных реализаций.

  • EFEmin и EFEmax являются минимальными и максимальными пределами насыщения для выходного полевого напряжения возбудителя EFE.

Поле текущие ограничители

Можно использовать различное поле текущие ограничители, чтобы изменить вывод регулятора напряжения под небезопасными условиями работы:

  • Используйте ограничитель перевозбуждения, чтобы предотвратить перегрев обмотки возбуждения из-за чрезмерной полевой текущей потребности.

  • Используйте ограничитель недовозбуждения, чтобы повысить полевое возбуждение, когда это будет слишком низко, рискуя десинхронизацией.

  • Используйте статор текущий ограничитель, чтобы предотвратить перегрев обмоток статора из-за сверхтоков.

Присоедините вывод любого из этих ограничителей в одной из этих точек:

  • Точка суммирования как часть обратной связи автоматического регулятора напряжения (AVR)

  • Точка поглощения, чтобы заменить обычное поведение AVR

Если вы используете статор текущий ограничитель в точке суммирования, используйте один вход VSCLsum. Если вы используете статор текущий ограничитель в точке поглощения, используйте и вход VSCLoel перевозбуждения и вход VSCLuel недовозбуждения.

Возбудитель вращения AC

Эта схема иллюстрирует полную структуру возбудителя вращения AC:

В схеме:

  • Поле возбудителя текущий VFE моделируется как суммирование трех сигналов:

    • Нелинейные функциональные модели SE(VE) насыщение выходного напряжения возбудителя.

    • Пропорциональные модели KE термина линейное соотношение между выходным напряжением возбудителя и текущим полем возбудителя.

    • Эффект размагничивания загрузки, текущей на выходном напряжении возбудителя, моделируется с помощью размагничивания постоянный KD в обратной связи.

  • Блок Integrator интегрирует различие между EFE и VFE, чтобы сгенерировать выходное напряжение генератора переменного тока возбудителя VE. TE является временной константой для этого процесса.

  • Нелинейные функциональные модели FEX отбрасывание выходного напряжения возбудителя от регулирования выпрямителя. Эта функция зависит от постоянного KC, который самого является функцией коммутирующегося реактивного сопротивления.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Точка множества элементарных исходов регулятора напряжения, в представлении на модуль.

Типы данных: single | double

Введите от стабилизатора энергосистемы в представлении на модуль.

Типы данных: single | double

Терминальное значение напряжения в представлении на модуль.

Типы данных: single | double

Терминальное текущее значение в представлении на модуль.

Типы данных: single | double

Введите от ограничителя перевозбуждения в представлении на модуль.

Зависимости

  • Чтобы проигнорировать вход от ограничителя перевозбуждения, установите Alternate OEL input locations на Unused.

  • Чтобы использовать вход от ограничителя перевозбуждения в точке суммирования, установите Alternate OEL input locations на Summation point.

  • Чтобы использовать вход от ограничителя перевозбуждения в точке поглощения, установите Alternate OEL input locations на Take-over.

Типы данных: single | double

Введите от ограничителя недовозбуждения в представлении на модуль.

Зависимости

  • Чтобы проигнорировать вход от ограничителя недовозбуждения, установите Alternate UEL input locations на Unused.

  • Чтобы использовать вход от ограничителя недовозбуждения в точке суммирования, установите Alternate UEL input locations на Summation point.

  • Чтобы использовать вход от ограничителя недовозбуждения в точке поглощения, установите Alternate UEL input locations на Take-over.

Типы данных: single | double

Введите от статора текущий ограничитель при использовании точки суммирования в представлении на модуль.

Зависимости

  • Чтобы проигнорировать вход от статора текущий ограничитель, установите Alternate SCL input locations на Unused.

  • Чтобы использовать вход от статора текущий ограничитель в точке суммирования, установите Alternate SCL input locations на Summation point.

Типы данных: single | double

Введите от статора текущий ограничитель, чтобы предотвратить полевое перевозбуждение при использовании точки поглощения в представлении на модуль.

Зависимости

  • Чтобы проигнорировать вход от статора текущий ограничитель, установите Alternate SCL input locations на Unused.

  • Чтобы использовать вход от статора текущий ограничитель в точке поглощения, установите Alternate SCL input locations на Take-over.

Типы данных: single | double

Введите от статора текущий ограничитель, чтобы предотвратить полевое недовозбуждение при использовании точки поглощения в представлении на модуль.

Зависимости

  • Чтобы проигнорировать вход от статора текущий ограничитель, установите Alternate SCL input locations на Unused.

  • Чтобы использовать вход от статора текущий ограничитель в точке поглощения, установите Alternate SCL input locations на Take-over.

Типы данных: single | double

Измеренное поле на модуль, текущее из синхронной машины.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

Полевое напряжение на модуль, которое будет применено к полевой схеме синхронной машины.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Общий

Начальная буква на модульное напряжение, которое будет применено к полевой схеме синхронной машины.

Время между последовательным выполнением блока. Во время выполнения блок производит выходные параметры и, при необходимости обновляет его внутреннее состояние. Для получения дополнительной информации смотрите то, Что Шаг расчета? (Simulink) и Настройка времени выборки (Simulink).

Для наследованной операции дискретного времени задайте -1. Для операции дискретного времени задайте положительное целое число. Для непрерывно-разовой операции задайте 0.

Если этот блок находится в подсистеме маскированной, или другая различная подсистема, которая позволяет вам переключаться между непрерывной операцией и дискретной операцией, продвигает параметр шага расчета. Продвижение параметра шага расчета гарантирует правильное переключение между непрерывными и дискретными реализациями блока. Для получения дополнительной информации смотрите, Продвигают Параметр Маску (Simulink).

Предварительное управление

Сопротивление используется в текущей системе вознаграждения. Установите это и XC к 0 отключать текущую компенсацию.

Реактивное сопротивление используется в текущей системе вознаграждения. Установите это и RC к 0 отключать текущую компенсацию.

Эквивалентная временная константа для фильтрации преобразователя напряжения.

Управление

Усиление сопоставлено с регулятором напряжения.

Главная временная константа регулятора напряжения.

Эквивалентное время задержки, постоянное в регуляторе напряжения. Установите это на 0, когда дополнительные движущие силы задержки будут незначительны.

Эквивалентное время выполнения заказа, постоянное в регуляторе напряжения. Установите это на 0, когда дополнительные ведущие движущие силы будут незначительны.

Обратная связь уровня блокирует усиление для стабилизации системы возбуждения.

Обратная связь уровня блокирует временную константу для стабилизации системы возбуждения.

Максимальное выходное напряжение на модуль регулятора.

Минимальное выходное напряжение на модуль регулятора.

Максимум на модульное полевое напряжение, которое будет применено к возбудителю.

Минимум на модульное полевое напряжение, которое будет применено к возбудителю.

Выберите входное местоположение ограничителя перевозбуждения.

Выберите входное местоположение ограничителя недовозбуждения.

Выберите статор текущее входное местоположение ограничителя. Задавать вход SCL:

  • Если вы выбираете Summation point, используйте порт импорта V_SCLsum.

  • Если вы выбираете Take-over, используйте V_SCLoel и порты импорта V_SCLuel.

Возбудитель

Пропорциональная константа для поля возбудителя.

Временная константа для поля возбудителя.

Коэффициент загрузки выпрямителя, пропорциональный коммутирующемуся реактивному сопротивлению.

Фактор размагничивания связан с реактивными сопротивлениями генератора переменного тока возбудителя.

Выходное напряжение возбудителя для первого фактора насыщения.

Первый фактор насыщения возбудителя.

Выходное напряжение возбудителя для второго фактора насыщения.

Второй фактор насыщения возбудителя.

Ссылки

[1] Методические рекомендации IEEE для системных моделей возбуждения для исследований устойчивости энергосистемы. Станд. IEEE 421.5-2016. Пискатауэй, NJ: IEEE-SA, 2016.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Введенный в R2017b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте