Нелинейные загрузки создают искажение степени в форме гармоник, то есть, напряжений и токов, которые являются множителями основной частоты. Гармонические формы волны могут привести к энергетическим потерям хотя теплоотдача и к уменьшаемому качеству электрической энергии. Они могут также заставить оборудование неправильно функционировать или становиться поврежденным. Организации разработки стандартов, такие как Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) и Международная электротехническая комиссия (IEC) задают рекомендуемые пределы для гармонического содержимого в системах электроэнергии.
Можно использовать функции симуляции и анализа в Simscape™ Electrical™, чтобы выполнить оффлайновое, которое является постсимуляцией, анализом, чтобы исследовать гармоническое искажение в модели. Функция ee_plotHarmonics генерирует столбчатую диаграмму. ee_getHarmonics и функции ee_calculateThdPercent обеспечивают гармонические данные в числовой форме.
Чтобы решить который функции и рабочие процессы, чтобы использовать для вашего гармонического анализа, рассмотрите свои цели. Таблица перекрестно ссылается на гармонические функции с общим гармоническим анализом согласно данным, которых требуют функциональные выходные параметры и задача.
| Цель | ee_plotHarmonics | ee_getHarmonics | ee_calculateThdPercent |
|---|---|---|---|
| Оцените относительное полное гармоническое искажение |
| ||
| Сравните гармоническое искажение со стандартными пределами |
| Процент общего гармонического искажения (THD) | |
| Определите параметры для фильтрации гармонического искажения |
|
Используйте этот рабочий процесс для высокоуровневого понимания искажения формы волны в вашей энергосистеме.
Включите регистрацию данных Simscape.
Сохраните регистрируемое напряжение или текущие данные к переменной.
Используйте функцию ee_plotHarmonics, чтобы сгенерировать столбчатую диаграмму гармонических процентов с пиковым основным значением и процента общего гармонического искажения (THD), отображенного в заголовке графика.
Используйте этот рабочий процесс, чтобы получить значения для оценки IEEE или пригодности IEC вашей энергосистемы.
Включите регистрацию данных Simscape.
Сохраните регистрируемое напряжение или текущие данные к переменной.
Используйте функцию ee_getHarmonics, чтобы получить гармонические порядки, значение для каждого порядка и основную частоту.
Сохраните основной пик в новую переменную.
Вычислите напряжение RMS или текущий для каждого порядка.
Вычислите гармонический процент искажения для отдельных гармоник.
Используйте функцию ee_calculateThdPercent, чтобы получить общее гармоническое искажение (THD).
Сравните данные о проценте для каждого порядка и процента THD к стандартным пределам.
Используйте этот рабочий процесс, чтобы определить параметры для фильтрации искаженных форм волны с пассивными фильтрами. Используйте человека, настроенные на ряд фильтры для определенных гармонических порядков. Используйте один фильтр высоких частот, чтобы отфильтровать высшие порядки.
Включите регистрацию данных Simscape.
Сохраните регистрируемое напряжение или текущие данные в переменной.
Используйте функцию ee_getHarmonics, чтобы получить гармонические порядки, значение для каждого порядка и основную частоту.
Идентифицируйте, что гармоника приказывает, чтобы вы хотели отфильтровать.
Для каждого фильтра:
Задайте размер фильтра, с точки зрения компенсации реактивной мощности, и задайте качество фильтра.
Вычислите конденсаторное реактивное сопротивление в настроенном гармоническом порядке.
Вычислите емкость фильтра.
Вычислите реактивное сопротивление индуктора в настроенном гармоническом порядке.
Вычислите индуктивность фильтра.
Вычислите сопротивление фильтра.
Можно исследовать гармоническое искажение в модели онлайн, которая является во время симуляции, с помощью блока Simscape Spectrum Analyzer. Проверять результаты блока Spectrum Analyzer:
Чтобы определить THD в вашей модели, выполните онлайновый анализ. Для получения информации смотрите, Выполняют Онлайновый Гармонический Анализ Используя Спектр Simscape Блок Анализатора.
Используйте ee_getHarmonics и функции ee_calculateThdPercent, чтобы определить THD в вашей модели.
Сравните значения THD для онлайновых и оффлайновых исследований. Если результаты отличаются, реконфигурировали блок Spectrum Analyzer.