SM ST2C

Дискретное время или непрерывное время синхронная машина ST2C статическая система возбуждения с автоматическим регулятором напряжения

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

  • SM ST2C block

Описание

Блок SM ST2C реализует синхронную машину тип ST2C статическая системная модель возбуждения в соответствии с IEEE 421.5-2016 [1].

Используйте этот блок, чтобы смоделировать управление и регулирование полевого напряжения синхронной машины.

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 ST2C включает четыре главных компонента:

  • Текущий Компенсатор изменяет измеренное терминальное напряжение в зависимости от терминального тока.

  • Преобразователь Измерения Напряжения симулирует динамику терминального преобразователя напряжения с помощью 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.

  • Модели Power Source источник питания для управляемого выпрямителя, когда это независимо от терминального напряжения.

Эта схема показывает полную структуру системной модели возбуждения ST2C:

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.

  • VB является полевым напряжением возбудителя.

  • 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 постоянной времени TR. Обратитесь к документации для блока Low-Pass Filter для 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), статора текущего ограничителя (SCL) и селектора выключателя питания (V_S) напряжения. Для получения дополнительной информации об использовании ограничителей с этим блоком смотрите Поле Текущие Ограничители.

  • 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.

  • Подсистема PI моделирует ПИ-контроллер эти функции как структура управления для автоматического регулятора напряжения и позволяет представление модификации оборудования с современным цифровым контроллером. Минимальными и максимальными антизаключительными пределами насыщения для блока является VPImin и VPImax, соответственно.

  • 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.

  • 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.

  • Блок Integrator управляет возбудителем выход через управляемое насыщение. Параметр EFDmax представляет предел на напряжении возбудителя. Постоянная времени TE сопоставлена с индуктивностью обмоток управления.

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 рискует 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 перевозбуждения, VSCLoel, и вход недовозбуждения, VSCLuel.

Источник питания

Некоторые статические системы используют и текущие источники и источники напряжения, чтобы сгенерировать источник питания.

Эта схема показывает модель источника питания возбудителя, использующего комбинацию фазовращателя терминального напряжения, VT, и терминального тока, IT:

Порты

Входной параметр

развернуть все

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

Типы данных: single | double

Введите от стабилизатора энергосистемы, представления в относительных единицах в виде скаляра.

Типы данных: single | double

Терминальная величина напряжения представление в относительных единицах в виде скаляра.

Типы данных: single | double

Терминальная текущая величина представление в относительных единицах в виде скаляра.

Типы данных: single | double

Введите от ограничителя перевозбуждения, представления в относительных единицах в виде скаляра.

Зависимости

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

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

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

Типы данных: single | double

Введите от ограничителя недовозбуждения, представления в относительных единицах в виде скаляра.

Зависимости

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

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

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

Типы данных: single | double

Введите от статора текущий ограничитель при использовании точки суммирования, представления в относительных единицах в виде скаляра.

Зависимости

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

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

Типы данных: single | double

Введите от статора текущий ограничитель, который предотвращает полевое перевозбуждение при использовании точки поглощения, представления в относительных единицах в виде скаляра.

Зависимости

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

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

Типы данных: single | double

Введите от статора текущий ограничитель, который предотвращает полевое недовозбуждение при использовании точки поглощения, представления в относительных единицах в виде скаляра.

Зависимости

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

  • Чтобы использовать вход от статора текущий ограничитель в точке поглощения, установите Alternate SCL input locations (V_SCL) 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 к примениться к цепи возбуждения синхронной машины, возвращенной как скаляр.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Общий

Начальное напряжение на модуль, чтобы примениться к цепи возбуждения синхронной машины.

Начальное терминальное напряжение на модуль.

Начальный терминальный ток на модуль.

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? и Настройка времени выборки.

Для наследованной операции дискретного времени задайте -1. Для операции дискретного времени задайте положительное целое число. Для операции непрерывного времени 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.

Предварительное управление

Сопротивление используется в текущей системе вознаграждения. Установите этот параметр и Reactance component of load compensation, X_C (pu) к 0 отключить текущую компенсацию.

Реактивное сопротивление используется в текущей системе вознаграждения. Установите этот параметр и Resistive component of load compensation, R_C (pu) к 0 отключить текущую компенсацию.

Эквивалентная постоянная времени для фильтрации преобразователя напряжения.

Управление

Пропорциональная составляющая сопоставлена с блоком управления PI регулятора напряжения.

Интегральная составляющая сопоставлена с блоком управления PI регулятора напряжения.

Максимальное выходное напряжение на модуль блока управления PI регулятора.

Минимальное выходное напряжение на модуль блока управления PI регулятора.

Усиление сопоставлено с регулятором напряжения.

Главная постоянная времени регулятора напряжения.

Обратная связь уровня блокирует усиление.

Обратная связь уровня блокирует постоянную времени.

Максимальное выходное напряжение на модуль регулятора.

Минимальное выходное напряжение на модуль регулятора.

Ограничитель перевозбуждения ввел местоположение.

Ограничитель недовозбуждения ввел местоположение.

Статор текущий ограничитель ввел местоположение:

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

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

Возбудитель

Коэффициент загрузки выпрямителя, пропорциональный коммутирующемуся реактивному сопротивлению.

Пропорциональная константа для поля возбудителя.

Постоянная времени для поля возбудителя.

Максимальное полевое значение напряжения генератора на модуль.

Коэффициент усиления напряжения на модуль в схеме источника питания.

На модуль текущий коэффициент усиления в схеме источника питания.

Реактивное сопротивление в относительных единицах в схеме источника питания.

Phase angle схемы источника питания, в градусах.

Максимальное доступное значение напряжения возбудителя на модуль.

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™.

Смотрите также

| |

Введенный в R2020a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте