Zigzag Phase-Shifting Transformer

Реализуйте зигзагообразный переключающий фазу трансформатор с конфигурируемой связью вторичной обмотки

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Элементы Энергосистемы

Описание

Блок Zigzag Phase-Shifting Transformer реализует трехфазный трансформатор с первичной обмоткой, соединенной в зигзагообразной настройке и конфигурируемой вторичной обмотке. Модель использует три однофазных, три - извилистые трансформаторы. Первичная обмотка соединяет обмотки 1 и 2 из однофазных трансформаторов в зигзагообразной настройке. Вторичная обмотка использует обмотки 3 из одного трансформаторов фазы, и они могут быть соединены одним из следующих способов:

Y
Y с нейтральным доступным
Основанный Y
Delta (D1), дельта, отстающая Y 30 градусами
Delta (D11), дельта, ведущая Y 30 градусами
Примечание
D1 и обозначения D11 обращаются к следующему соглашению часов. Это принимает, что ссылка Y фазовращатель напряжения в полдень (12) на отображении часов. D1 и D11 относятся соответственно к 13:00 (отстающий Y 30 градусами) и 11:00 (ведущий Y 30 градусами).

Если вторичная обмотка соединяется в Y, вторичные напряжения фазы ведут или изолируют первичные напряжения углом фазы Phi, заданным в параметрах блока. Если вторичная обмотка соединяется в дельте (D11), дополнительный сдвиг фазы +30 градусов добавляется к углу фазы. Если вторичная обмотка соединяется в дельте (D1), сдвиг фазы −30 степеней добавляется к углу фазы.

Блок учитывает тип подключения, который вы выбрали, и значок блока автоматически обновляется. Выходной порт пометил N, добавляется к блоку, если вы выбираете связь Y с доступным, нейтральным для вторичной обмотки.

Характеристика насыщения, когда активировано, совпадает с тем, описанным для блока Saturable Transformer.

Параметры

Вкладка настройки

Secondary winding (abc) connection

Извилистая связь для вторичной обмотки. Выбором является Y, Yn, Yg (значение по умолчанию), Delta (D1), и Delta (D11).

Saturable core

Если выбрано, реализует насыщаемое ядро. Значение по умолчанию очищено.

Specify initial fluxes

Если выбрано, начальные потоки заданы параметром Initial fluxes на вкладке Parameters. Этот параметр доступен, только если Насыщаемый базовый параметр выбран. Значение по умолчанию очищено.

Когда параметр Specify initial fluxes не выбран после симуляции, программное обеспечение Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки, чтобы запустить симуляцию в устойчивом состоянии. Вычисленные значения сохранены в параметре Initial Fluxes и перезапишут любые предыдущие значения.

Measurements

Выберите Winding voltages измерять напряжение через извилистые терминалы блока Three-Phase Transformer.

Выберите Winding currents измерять токи, текущие через обмотки блока Three-Phase Transformer.

Выберите Fluxes and excitation currents (Im + IRm) измерить потокосцепление, в секундах вольта (V.s) и общем возбуждении, текущем включая потери в железе, смоделированные Комнатой.

Выберите Fluxes and magnetization currents (Im) измерить потокосцепление, в секундах вольта (V.s) и текущем намагничивании, в амперах (А), не включая потери в железе, смоделированные Комнатой.

Выберите All measurements (V, I, Flux) измерять извилистые напряжения, токи, токи намагничивания и потокосцепления.

Значением по умолчанию является None.

Поместите блок Multimeter в свою модель, чтобы отобразить выбранные измерения во время симуляции. В Доступном поле списка Измерений блока Multimeter измерения идентифицированы меткой, сопровождаемой именем блока.

Метки, используемые в Мультиметре, следующие.

Измерение	Метка
Извилистые напряжения первичных (зигзаг)	`Uprim_A:`
Winding currents первичных (зигзаг)	`Iprim_A:`
Извилистые напряжения вторичного устройства (Y, Yn или Yg)	`Usec_A:`
Извилистые напряжения вторичного устройства \delta	`Usec_AB:`
Winding currents вторичного устройства (Y, Yn или Yg)	`Isec_A:`
Winding currents вторичного устройства \delta	`Isec_AB:`
Потоки (обмотки 1 из зигзага)	`Flux_A:`
Токи возбуждения (обмотки 1 из зигзага)	`Iexc_A:`
Токи намагничивания (обмотки 1 из зигзага)	`Imag_A:`

Вкладка параметров

Units

Укажите, что модули раньше вводили параметры блока Zigzag Phase-Shifting Transformer. Выберите pu использовать на модуль. Выберите SI использовать единицы СИ. Изменение Модульного параметра от pu к SI, или от SI к pu, автоматически преобразует параметры, отображенные в маске блока. На модульное преобразование основан на номинальной мощности трансформатора Pn в ВА, номинальная частота fn в Гц и номинальном напряжении Vn, в Vrms, обмоток.

Nominal power and frequency

Номинальная номинальная мощность, в вольт-амперах (VA), и номинальная частота, в герц (Гц), трансформатора. Обратите внимание на то, что номинальные параметры не оказывают влияния на модель трансформатора, когда Модульный параметр устанавливается на SI. Значением по умолчанию является [ 100e6 60].

Primary (zigzag) nominal voltage Vp

Напряжение номинала от фазы к фазе в RMS вольт, для первичной обмотки трансформатора. Значением по умолчанию является 10e3.

Secondary nom. voltage phase shift

Напряжение номинала от фазы к фазе, в RMS вольт и сдвиге фазы, в градусах, для вторичной обмотки трансформатора. Значением по умолчанию является [ 30e3 +15].

Winding 1 zig-zag [R1 L1]

Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 1 из однофазных трансформаторов раньше реализовывали первичную обмотку Зигзагообразного Переключающего Фазу Трансформатора. Значением по умолчанию является [ 0.002 0.08 ] когда параметром Units является pu и [0.002488 0.00026399] когда параметром Units является SI.

Winding 2 zig-zag [R2 L2]

Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 2 из однофазных трансформаторов раньше реализовывали первичную обмотку Зигзагообразного Переключающего Фазу Трансформатора. Значением по умолчанию является [ 0.002 0.08 ] когда параметром Units является pu и [0.00017863 1.8954e-05] когда параметром Units является SI.

Winding 3 secondary [R3 L3]

Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 3 из однофазных трансформаторов раньше реализовывали вторичную обмотку Зигзагообразного Переключающего Фазу Трансформатора. Значением по умолчанию является [ 0.002 0.08 ] когда параметром Units является pu и [0.018 0.0019099] когда параметром Units является SI.

Magnetizing branch [Rm Lm]

Параметр ветви Намагничивания не доступен, если Насыщаемый базовый флажок устанавливается. Значением по умолчанию является [ 500 500 ] когда параметром Units является pu и [622.01 622.01] когда параметром Units является SI.

Комната сопротивления намагничивания и индуктивность Lm, в pu, когда насыщение не симулировано.

Magnetization resistance Rm

Этот параметр доступен, только если Насыщаемый базовый параметр на вкладке Configuration выбран. Значением по умолчанию является 500 когда параметром Units является pu и 622.01 когда параметром Units является SI.

Комната сопротивления намагничивания, в pu, когда насыщение симулировано.

Saturation characteristic

Этот параметр доступен, только если Насыщаемый базовый параметр на вкладке Configuration выбран. Значением по умолчанию является [ 0,0 ; 0.0024,1.2 ; 1.0,1.52 ] когда параметром Units является pu и [0 0;17.569 28.988;7320.5 36.718] когда параметром Units является SI.

Характеристика насыщения для насыщаемого ядра. Задайте серию текущих пар потока / (в pu) начиная с пары (0,0).

Initial fluxes

Задайте начальные потоки для каждой фазы трансформатора. Этот параметр доступен, только если Задавать начальный параметр потоков на вкладке Configuration выбран. Значением по умолчанию является [0,0,0].

Когда параметр Specify initial fluxes не выбран после симуляции, программное обеспечение Simscape Electrical Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки, чтобы запустить симуляцию в устойчивом состоянии. Вычисленные значения сохранены в параметре Initial Fluxes и перезапишут любые предыдущие значения.

Вкладка "Дополнительно"

Вкладка Advanced блока не отображается, когда вы устанавливаете параметр Simulation type блока powergui к Continuous, или когда вы выбираете параметр Automatically handle discrete solver блока powergui. Вкладка отображается, когда вы устанавливаете параметр Simulation type блока powergui к Discrete, и когда параметр Automatically handle discrete solver блока powergui очищен.

Break Algebraic loop in discrete saturation model

Когда выбрано, задержка вставляется при выходе модели насыщения вычислительное намагничивание, текущее в зависимости от потокосцепления (интеграл входного напряжения, вычисленного Трапециевидным методом). Эта задержка устраняет алгебраический цикл, следующий из трапециевидных методов дискретизации, и ускоряет симуляцию модели. Однако эта задержка вводит одну задержку шага симуляции модели и может вызвать числовые колебания, если шаг расчета является слишком большим. Алгебраический цикл требуется в большинстве случаев получить точное решение.

Когда очищенный (значение по умолчанию), параметр Discrete solver model задает метод дискретизации модели насыщения.

Discrete solver model

Выберите один из этих методов, чтобы разрешить алгебраический цикл.

Trapezoidal iterative— Несмотря на то, что этот метод приводит к правильным результатам, он не рекомендуется, потому что Simulink^® имеет тенденцию замедляться и может не сходиться (остановки симуляции), особенно когда число насыщаемых трансформаторов увеличено. Кроме того, из-за Simulink алгебраическое ограничение цикла этот метод не может использоваться в режиме реального времени. В R2018b и предыдущих релизах, вы использовали этот метод, когда параметр Break Algebraic loop in discrete saturation model был очищен.
Trapezoidal robust— Этот метод немного более точен, чем Backward Euler robust метод. Однако это может произвести немного ослабленные числовые колебания на напряжениях трансформатора, когда трансформатор не ни при какой загрузке.
Backward Euler robust— Этот метод обеспечивает хорошую точность и предотвращает колебания, когда трансформатор не ни при какой загрузке.

Максимальное количество итераций для устойчивых методов задано во вкладке Preferences блока powergui в разделе Solver details for nonlinear elements. Для приложений реального времени вы, возможно, должны ограничить количество итераций. Обычно, ограничение количества итераций к 2 приводит к приемлемым результатам. Два устойчивых решателя являются рекомендуемыми методами для дискретизации модели насыщения трансформатора.

Для получения дополнительной информации о какой метод использовать в вашем приложении, смотрите Симуляцию Дискретизированные Электрические системы.

Примеры

См. текст справки power_48pulsegtoconverter пример.

В этой модели конвертер GTO с 48 импульсами создается с четырьмя Трехуровневыми Мостовой брусьями и четырьмя Зигзагообразными Переключающими Фазу блоками Трансформатора. Гармоническая нейтрализация получена при помощи соответствующих сдвигов фазы, введенных Зигзагообразными связями (+7.5/−7.5 степени) и связей вторичной обмотки (Y или Delta).

Представлено до R2006a

Документация