Идентификация и параметризация шины потока нагрузки
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Утилиты
Блок Шина потока нагрузки (Load Flow Bus) используется в моделях для задания местоположения и параметров шины для решения потока нагрузки. Инструмент Powergui Load Flow решает проблему нагрузки. Simscape™ Electrical™Specialized Power Systems позволяет выполнять два типа потоков нагрузки:
Поток нагрузки с положительной последовательностью, применяемый к трехфазной системе. На каждой трехфазной шине вычисляют напряжения положительной последовательности, а также потоки активной мощности (Р) и реактивной мощности (Q).
Несбалансированный поток нагрузки, применяемый к смеси трехфазных, двухфазных и однофазных систем. Для каждой фазы вычисляют индивидуальное фазовое напряжение и поток PQ.
Чтобы выполнить поток нагрузки с положительной последовательностью, необходимо определить все блоки шины потока нагрузки в модели с параметром Соединители (Connectors), равным single. Для этого типа потока нагрузки блоками потока нагрузки являются:
Асинхронная машина
Упрощенная синхронная машина
Синхронная машина
Трехфазная динамическая нагрузка
Трехфазная параллельная нагрузка RLC
Трехфазный программируемый источник напряжения
Нагрузка RLC трехфазной серии
Трехфазный источник
Чтобы выполнить несбалансированный поток нагрузки, необходимо определить все блоки шины потока нагрузки в модели с параметром Соединители (Connectors), установленным в одно из следующих значений. ABC, AB, AC, BC, A, B, или C. Для несбалансированного потока нагрузки блоками потока нагрузки являются:
Источник переменного напряжения
Асинхронная машина
Параллельная нагрузка RLC
Загрузка RLC серии
Синхронная машина
Трехфазная динамическая нагрузка
Трехфазная параллельная нагрузка RLC
Нагрузка RLC трехфазной серии
Трехфазный источник
Инструмент Powergui Load Flow сообщает об ошибке, если модель содержит комбинацию блоков Load Flow Bus, установленных для выполнения потока нагрузки с положительной последовательностью, и блоков Load Flow Bus, установленных для выполнения несбалансированного потока нагрузки.
Когда несколько блоков потока нагрузки соединены вместе на одной шине, требуется только один блок шины потока нагрузки. Можно также подключить блок шины потока нагрузки в месте, где вы заинтересованы в контроле потока нагрузки, даже если блоки потока нагрузки не подключены в этом месте.
Если пропущено подключение блока шины потока нагрузки к блоку потока нагрузки, инструмент «Поток нагрузки» автоматически определит неявную (внутреннюю) шину потока нагрузки для этого блока. Базовое напряжение шины этой неявной шины устанавливается на то же значение, что и номинальное напряжение блока потока нагрузки. Когда несколько блоков потока нагрузки соединены вместе, из блоков произвольно выбирается одно номинальное напряжение.
Хотя инструмент «Поток нагрузки» может выполнять поток нагрузки для модели без блока шины потока нагрузки в модели (работая только с неявными шинами), рекомендуется подключать блок шины потока нагрузки везде, где существует блок потока нагрузки.
Параметры шины потока нагрузки используются только для инициализации модели. Они не влияют на производительность моделирования.
Диалоговое окно блока содержит две вкладки:
Установить в значение single (по умолчанию) при выполнении потока нагрузки с положительной последовательностью. Блок шины потока нагрузки подключается к любой фазе (A, B или C) каждого блока потока нагрузки в модели. Значок блока отображает номер 3, указывающее, что блок определен для выполнения потока нагрузки с положительной последовательностью.
При выполнении несбалансированного потока нагрузки блок шины потока нагрузки подключается ко всем фазам каждого блока потока нагрузки в модели. В зависимости от количества фаз необходимо указать соответствующий параметр Соединители (Connectors), выбрав одну из следующих комбинаций соединителей:
Три разъема: ABC
Два разъема: AB, AC, или BC
Один соединитель: A, B, или C
На рисунке показаны примеры блоков шины потока нагрузки, установленных для определения различных фаз данной модели для выполнения несбалансированного потока нагрузки.
Если для параметра Configuration установлено значение on one side (по умолчанию), блок отображает фазовые порты блока только на одной стороне блока. Можно подключить блок шины потока нагрузки в любом месте модели, чтобы определить соединительную линию как шину потока нагрузки:
Если для параметра Configuration установлено значение on both sidesблок отображает фазовые порты блока на обеих сторонах блока. Блок шины потока нагрузки можно соединить последовательно с другими блоками Simscape Electrical Specialized Power Systems, чтобы определить соединительную линию как шину потока нагрузки.
Оба параметра выполняют одно и то же действие, и для подключения блоков шины потока нагрузки можно использовать любой метод.
Введите значимую буквенно-цифровую метку. Метка «Идентификация шины» отображается под блоком как аннотация блока. По умолчанию: BUS_1.
Базовое напряжение обычно совпадает с номинальным напряжением блоков потока нагрузки, подключенных к блоку шины потока нагрузки. Значения базового напряжения отображаются под блоком как аннотация блока. Этот параметр доступен, только если для параметра Connectors установлено значение single. По умолчанию: 25e3.
Укажите требуемую величину напряжения шины в pu. В зависимости от типа шины блоков потока нагрузки, подключенных к этой шине, это напряжение соответствует напряжению шины качания или напряжению шины PV. Этот параметр доступен, только если для параметра Connectors установлено значение single. По умолчанию: 1.
Угол напряжения качающейся шины используется в качестве эталона для вычисления углов напряжения всех других шин в модели. Этот параметр доступен, только если для параметра Connectors установлено значение single. По умолчанию: 0.
Базовое напряжение обычно совпадает с номинальным напряжением блоков потока нагрузки, подключенных к блоку шины потока нагрузки. Значения базового напряжения отображаются под блоком как аннотация блока. Этот параметр доступен только в том случае, если для параметра Connectors не установлено значение single. По умолчанию: 25e3.
Укажите требуемую величину напряжения шины в pu для каждой фазы, указанной параметром Connectors. В зависимости от типа шины блоков потока нагрузки, подключенных к этой шине, это напряжение соответствует напряжению шины качания или напряжению шины PV. Этот параметр доступен только в том случае, если для параметра Connectors не установлено значение single. По умолчанию: 1.
Укажите требуемый угол напряжения шины в pu для каждой фазы, указанной параметром Connectors. Углы напряжения качающейся шины используются в качестве эталона для вычисления углов напряжения всех других шин в модели. Этот параметр доступен только в том случае, если для параметра Connectors не установлено значение single. По умолчанию: 0.
Примечание
Тип шины (PV, PQ или swing) не определен в маске блока шины потока нагрузки. На одной шине может быть подключено несколько машин и блоков источников напряжения с различными параметрами генератора.
Отображает результирующее напряжение шины фазы A в pu после решения потока нагрузки. Этот параметр становится недоступным, поскольку он обновляется с помощью инструмента «Загрузка потока». Значение параметра отображается под блоком как аннотация блока. По умолчанию: 1.
Установлено значение NaN инструментом «Поток нагрузки», если решение по потоку нагрузки не вычислено для этой фазы (то есть если для параметра «Соединители» установлено значение BC, B, или C).
Отображает результирующее напряжение шины фазы B в pu после решения потока нагрузки. Этот параметр становится недоступным, поскольку он обновляется с помощью инструмента «Загрузка потока». Значение параметра отображается под блоком как аннотация блока. По умолчанию: 1.
Этот параметр доступен только в том случае, если для параметра Connectors не установлено значение single. Установлено значение NaN инструментом Load flow, если решение load flow не вычислено для этой фазы (то есть если для параметра Connectors установлено значение AC, A, или C).
Отображает результирующее напряжение шины фазы C в pu после решения потока нагрузки. Этот параметр становится недоступным, поскольку он обновляется с помощью инструмента «Загрузка потока». Значение параметра отображается под блоком как аннотация блока. По умолчанию: 1.
Этот параметр доступен только в том случае, если для параметра Connectors не установлено значение single. Установлено значение NaN инструментом Load flow, если решение load flow не вычислено для этой фазы (то есть если для параметра Connectors установлено значение AB, A, или B).
Отображает результирующий угол напряжения шины фазы A в pu после решения потока нагрузки. Этот параметр становится недоступным, поскольку он обновляется с помощью инструмента «Загрузка потока». Значение параметра отображается под блоком как аннотация блока. По умолчанию: 0.
Установлено значение NaN инструментом Load Flow, когда решение load flow не вычисляется для этой фазы (то есть если для параметра Connectors установлено значение BC, B, или C).
Отображает результирующий угол напряжения шины фазы B в pu после решения потока нагрузки. Этот параметр становится недоступным, поскольку он обновляется с помощью инструмента «Загрузка потока». Значение параметра отображается под блоком как аннотация блока. По умолчанию: 0.
Этот параметр доступен только в том случае, если для параметра Connectors не установлено значение single. Установлено значение NaN инструментом Load flow, если решение load flow не вычислено для этой фазы (то есть если для параметра Connectors установлено значение AC, A, или C).
Отображает результирующий угол напряжения шины фазы C в pu после решения потока нагрузки. Этот параметр становится недоступным, поскольку он обновляется с помощью инструмента «Загрузка потока». Значение параметра отображается под блоком как аннотация блока. По умолчанию: 0.
Этот параметр доступен только в том случае, если для параметра Connectors не установлено значение single. Установлено значение NaN инструментом Load flow, если решение load flow не вычислено для этой фазы (то есть если для параметра Connectors установлено значение AB, A, или B).
power_turbine пример содержит два блока шины потока нагрузки. Блок B1 подключен к трехфазной параллельной нагрузке RLC мощностью 5 МВт и к блокам потока нагрузки синхронной машины. Блок B2 соединен с трехфазной параллельной нагрузкой RLC мощностью 10 МВт и с блоками потока нагрузки трехфазного источника.
Два блока отображают напряжения шины и углы, возникающие в результате решения по потоку нагрузки, ранее сохраненного в модели. Отображается напряжение шины на B1 шины 1 pu, -23.67 deg. Начните моделирование, убедитесь, что оно начинается в установившемся состоянии, затем увеличьте начальное значение измеренного напряжения Va. Вы должны прочитать начальное напряжение около -0.4015 pu. В командной строке MATLAB ® вычислите угол измеряемого напряжения:
asin(-0.4015)*180/pi
ans =
-23.672Вы также можете взглянуть на power_LFnetwork_5bus модель. В этой модели используются пять блоков шины потока нагрузки. Блок с меткой B120 это качающийся автобус.
В power_13NodeTestFeeder примере содержатся блоки шины потока нагрузки, настроенные для выполнения несбалансированного потока нагрузки для тестовой модели IEEE питателя с 13 узлами.