SM DC1C

Дискретное время или непрерывное время синхронная машина система возбуждения DC1C включая автоматический регулятор напряжения и возбудитель

расширьте все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Управление / Управление SM

Описание

Блок SM DC1C моделирует синхронную систему возбуждения типа DC1C машины, которая соответствует ^{IEEE 421.5-2016 [1]}.

Используйте этот блок, чтобы смоделировать управление и регулирование полевого напряжения синхронной машины, которая действует в качестве генератора с помощью возбудителя вращения коммутатора DC.

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

Блок SM DC1C составлен из четырех главных компонентов:

Текущий компенсатор изменяет измеренное терминальное напряжение как функцию терминального тока.
Преобразователь измерения напряжения симулирует динамику терминального преобразователя напряжения при помощи фильтра lowpass.
Компонент элементов управления возбуждения сравнивает преобразователь напряжения выход с терминальной ссылкой напряжения, чтобы произвести ошибку напряжения. Эта ошибка напряжения затем передается через регулятор напряжения, чтобы произвести полевое напряжение возбудителя.
DC, вращающий возбудитель, моделирует возбудитель вращения коммутатора DC и производит полевое напряжение, которое применяется к управляемой синхронной машине. Блок также кормит полевым напряжением назад систему возбуждения.

Эта схема показывает полную структуру системной модели возбуждения DC1C:

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 является полевым напряжением возбудителя.
_EFD является полевым напряжением.

Следующие разделы описывают каждую из больших частей блока подробно.

Текущий преобразователь измерения компенсатора и напряжения

Текущий компенсатор моделируется как:

$V_{C 1} = V_{T} + I_{T} \sqrt{R_{C}^{2} + X_{C}^{2}},$

где:

_RC является сопротивлением компенсации загрузки.
_XC является реактивным сопротивлением компенсации загрузки.

Преобразователь измерения напряжения реализован как блок Low-Pass Filter с постоянной времени _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:

Подсистема Логики Точки Суммирования моделирует входное местоположение 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 постоянной времени регулятора. Минимальными и максимальными антизаключительными пределами насыщения для блока является _VRmin и _VRmax, соответственно.
Подсистема Логики Поглощения моделирует входное местоположение 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 постоянной времени этой системы, соответственно. Обратитесь к документации для блока Filtered Derivative для точных дискретных и непрерывных реализаций.

Поле текущие ограничители

Можно использовать различное поле текущие ограничители, чтобы изменить выход 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 слишком низко, который может рискнуть десинхронизацией.
Используйте статор текущий ограничитель, чтобы предотвратить перегрев обмоток статора из-за сверхтоков.

Присоедините выход 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 _VOELscl перевозбуждения и вход _VUELscl недовозбуждения.

Возбудитель вращения DC

Эта схема иллюстрирует полную структуру возбудителя вращения коммутатора DC:

В схеме:

Поле возбудителя текущий _VFE моделируется как суммирование двух сигналов:
- Нелинейные функциональные модели _Vx насыщение выходного напряжения возбудителя.
- Пропорциональные модели _KE термина линейное соотношение между выходным напряжением возбудителя и текущим полем возбудителя.
Подсистема Integrator интегрирует различие между _EFE и _VFE, чтобы сгенерировать выходное полевое напряжение _Efd. _TE является постоянной времени для этого процесса.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`V_REF` — Ссылка напряжения
скаляр

Точка множества элементарных исходов регулятора напряжения, представление в относительных единицах в виде скаляра.