Описание

100-Mvar STATCOM регулирует напряжение в системе на 500 кВ с тремя шинами. STATCOM с 48 импульсами использует Полученный напряжением конвертер (VSC), созданный из четырех трехуровневых инверторов GTO с 12 импульсами. Посмотрите в блоке STATCOM, чтобы видеть, как инвертор VSC создается. Четыре набора трехфазных напряжений, полученных при выходе четырех трехуровневых инверторов, применяются к вторичным обмоткам четырех переключающих фазу трансформаторов (-15 градусов,-7.5 градусов, 7,5 градусов, сдвигов фазы на +7.5 градусов). Основные компоненты напряжений, полученных на стороне на 500 кВ трансформаторов, добавляются в фазе последовательной связью первичных обмоток. Обратитесь к "power_48pulsegtoconverter" примеру, чтобы получить детали об операции VSC.

Во время установившейся операции система управления STATCOM сохраняет основной компонент напряжения VSC в фазе с системным напряжением. Если напряжение, сгенерированное VSC, выше (или ниже), чем системное напряжение, STATCOM генерирует (или поглощает), реактивная мощность. Сумма реактивной мощности зависит от величины напряжения VSC и от реактивных сопротивлений утечки трансформатора. Основным компонентом напряжения VSC управляют путем варьирования напряжения на шине DC. Для того, чтобы варьироваться напряжение постоянного тока, и поэтому реактивная мощность, угол напряжения VSC (альфа), которая обычно сохраняется близко к нулю, является временно переключенной фазой. Эта задержка напряжения VSC или вывод производят временный поток активной степени, которая приводит к увеличению или уменьшению конденсаторных напряжений.

Один из трех источников напряжения, используемых в системных эквивалентах на 500 кВ, может варьироваться для того, чтобы наблюдать динамический ответ STATCOM на изменения в системном напряжении. Откройте меню "Programmable Voltage Source" и посмотрите на последовательность шагов напряжения, которые запрограммированы.

Симуляция

Динамический ответ STATCOM

Запустите симуляцию и наблюдайте формы волны относительно блока scope STATCOM. STATCOM находится в режиме управления напряжения, и его ссылочное напряжение установлено в Vref=1.0 pu. Свисание напряжения регулятора является 0.03 pu/100 VA.Therefore, когда рабочая точка STATCOM изменяется от полностью емкостного (+100 Mvar) к полностью индуктивному (-100 Mvar), напряжение STATCOM варьируется между 1-0.03=0.97 pu и 1+0.03=1.03 pu.

Первоначально программируемый источник напряжения установлен в 1.0491 pu, приводящих к 1,0 pu напряжениям на терминалах SVC, когда STATCOM является не работающим. Как ссылочное напряжение Vref установлен в 1.0 pu, STATCOM первоначально плавает (обнулите текущий). Напряжение постоянного тока составляет 19,3 кВ. В t=0.1s напряжение внезапно уменьшено на 4,5% (0.955 pu номинального напряжения). SVC реагирует путем производства реактивной энергии (Q = + 70 Mvar) для того, чтобы сохранить напряжение в 0.979 pu. 95%-е время урегулирования составляет приблизительно 47 мс. В этой точке напряжение постоянного тока увеличилось до 20,4 кВ. Затем в t=0.2 s исходное напряжение увеличенный to1.045 pu его номинальной стоимости. SVC реагирует путем изменения его рабочей точки от емкостного до индуктивного для того, чтобы сохранить напряжение в 1.021 pu. В этой точке STATCOM поглощает 72 Mvar, и напряжение постоянного тока было понижено до 18,2 кВ. Наблюдайте относительно первой трассировки, показывающей первичное напряжение STATCOM и текущий, который ток изменяет от емкостного до индуктивного приблизительно в одном цикле. Наконец, в t=0.3 s исходное напряжение в задержанном к его номинальной стоимости и рабочей точке STATCOM возвращается, чтобы обнулить Mvar.

Если вы посмотрите в "Сигналах и Осциллографах то", подсистема у вас будет доступ к другим управляющим сигналам. Заметьте, что переходный процесс изменяется на альфа-углу, когда напряжение постоянного тока увеличено или уменьшено для того, чтобы варьироваться реактивная мощность. Значение устойчивого состояния альфы (0,5 градуса) является сдвигом фазы, требуемым обеспечить маленькие активные потери трансформатора и конвертера компенсации потока энергии.

Как регенерировать начальные условия

Начальные состояния, требуемые запустить этот пример в устойчивом состоянии, были сохранены в "power_statcom_gto48p.mat" файле. Когда вы открываете этот пример, коллбэк InitFcn (в Свойствах/Коллбэках Модели) автоматически загружает в вашу рабочую область содержимое этого .mat файла ("xInitial" переменная).

Если вы измените эту модель или измените значения параметров компонентов степени, начальные условия, сохраненные в "xInitial" переменной, больше не будут допустимы, и Simulink® выдаст ошибку сообщение. Чтобы регенерировать начальные условия для вашей модифицированной модели, выполните описанные ниже шаги:

1. В меню Simulation/Configuration Parameters/Data Import/Export Parameters снимите флажок с параметром "начального состояния" и проверяйте параметр "конечных состояний".

2. В меню Programmable Voltage Source отключите исходные шаги напряжения путем установки "Изменения времени" параметра ни к "одному".

3. Убедитесь, что Время остановки Симуляции составляет 0,4 секунды. Обратите внимание на то, что для того, чтобы сгенерировать начальные условия, когерентные с исходными углами фазы напряжения на 60 Гц, Время остановки должно целое число циклов на 60 Гц.

4. Запустите симуляцию. Когда симуляция завершается, проверьте, что устойчивое состояние было достигнуто путем рассмотрения форм волны, отображенных на осциллографе. 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 "xInitial" и сохраняет эту переменную в новом файле (myModel_init.mat).

>> xInitial=xFinal;

>> save myModel_init xInitial

5. В окне File/Model Properties/Callbacks/InitFcn измените линию "xInitial = init_power_statcom_gto48p", чтобы "загрузить myModel_init.mat". В следующий раз, когда вы открываете эту модель, переменная xInitial сохраненный в myModel_init.mat файле загрузится в вашей рабочей области.

6. В меню Simulation/Configuration Parameters проверяйте "начальное состояние".

7. Запустите симуляцию и проверьте, что ваша модель запускается в установившемся.

8. В меню Programmable Voltage Source, набор "Изменение времени" параметра назад к "Амплитуде".

9. Сохраните свою модель.