Внедрение общего стабилизатора системы питания для синхронной машины
Simscape/Electrical/Специализированные силовые системы/Электрические машины/Синхронное управление машиной
Примечание
Этот блок требует наличия лицензии на Toolbox™ системы управления. В противном случае при попытке моделирования модели, содержащей этот блок, возникает ошибка.
Блок Generic Power System Stabilizer (PSS) можно использовать для добавления демпфирования к колебаниям ротора синхронной машины путем управления ее возбуждением. Возмущения, возникающие в энергосистеме, вызывают электромеханические колебания электрогенераторов. Эти колебания, также называемые перепадами мощности, должны эффективно гаситься для поддержания стабильности системы. Выходной сигнал PSS используется в качестве дополнительного входа (vstab) к блоку системы возбуждения. Входной сигнал PSS может быть либо отклонением скорости машины, dw, либо ее мощностью ускорения, Pa = Pm - Peo (разность между механической мощностью и электрической мощностью).
Общий стабилизатор энергосистемы моделируется следующей нелинейной системой:
Для обеспечения надежного демпфирования PSS должна обеспечивать умеренное фазовое опережение на интересующих частотах, чтобы компенсировать внутреннее отставание между возбуждением поля и электрическим крутящим моментом, вызванным действием PSS.
Модель состоит из фильтра нижних частот, общего коэффициента усиления, фильтра верхних частот вымывания, системы фазовой компенсации и выходного ограничителя. Общий коэффициент усиления K определяет величину демпфирования, создаваемого стабилизатором. Фильтр верхних частот вымывания устраняет низкие частоты, которые присутствуют в сигнале dw, и позволяет PSS реагировать только на изменения скорости. Система фазовой компенсации представлена каскадом из двух передаточных функций опережения-запаздывания первого порядка, используемых для компенсации фазового запаздывания между напряжением возбуждения и электрическим моментом синхронной машины.
Постоянная времени в секундах фильтра нижних частот первого порядка, используемого для фильтрации входного сигнала блока. По умолчанию: 30e-3.
Общее усиление K общего стабилизатора системы питания. По умолчанию: 20.
Постоянная времени (в секундах) фильтра верхних частот первого порядка, используемого системой промывки модели. По умолчанию: 2.
Константа времени числителя T1n и константа времени знаменателя T1d в секундах первой передаточной функции опережения-запаздывания. По умолчанию: [50e-3 20e-3].
Константа времени числителя T2n и константа времени знаменателя T2d в секундах второй передаточной функции опережения-запаздывания. По умолчанию: [3 5.4].
Пределы VSmin и VSmax, в pu, накладываемые на выход стабилизатора. По умолчанию: [-0.15 0.15].
Начальное напряжение постоянного тока в pu входного сигнала блока. Спецификация этого параметра необходима для инициализации всех состояний и запуска моделирования в установившемся состоянии с помощью vstab значение равно нулю. По умолчанию: 0.
Если этот флажок установлен, при нажатии кнопки «Применить» отображается график частотной характеристики стабилизатора. Значение по умолчанию очищено.
Параметр Величина в дБ (Magnitude in dB) не отображается, если не выбрана частотная характеристика графика (Plot frequency response). Если выбран этот параметр, величина частотной характеристики отображается в дБ. Выбрано значение по умолчанию.
Параметр Диапазон частот (Frequency range) не отображается в диалоговом окне, если не выбран параметр Частотная характеристика графика (Plot frequency response). Укажите диапазон частот, используемый для построения графика частотной характеристики стабилизатора. По умолчанию: logspace(-2,2,500).
InНа входе могут использоваться сигналы двух типов In:
Сигнал dw отклонения синхронной скорости машины (в пу)
Мощность синхронного ускорения машины Pa = Pm - Peo (разница между механической мощностью машины и выходной электрической мощностью (в pu))
VstabВыход - это напряжение стабилизации (в pu) для подключения к входу Vstab блока системы возбуждения, используемого для управления напряжением на клеммах синхронной машины.
См. справочный текст power_PSS пример модели.
[1] Kundur, P., Power System Stability and Control, McGraw-Hill, 1994, раздел 12.5.