Реализовать зигзагообразный фазосдвигающий трансформатор с конфигурируемым подключением вторичной обмотки
Simscape/Electrical/Специализированные энергосистемы/Элементы электросети
Блок фазового сдвига Zigzag реализует трехфазный трансформатор с первичной обмоткой, подключенной в зигзагообразной конфигурации, и конфигурируемой вторичной обмоткой. Модель использует три однофазных трехобмоточных трансформатора. Первичная обмотка соединяет обмотки 1 и 2 однофазных трансформаторов в зигзагообразной конфигурации. Вторичная обмотка использует обмотки 3 однофазных трансформаторов, и они могут быть соединены одним из следующих способов:
Y
Y с доступной нейтралью
Заземленный Y
Дельта (D1), дельта отставание Y на 30 градусов
Дельта (D11), дельта, ведущая Y на 30 градусов
Примечание
Обозначения D1 и D11 относятся к следующему соглашению часов. Предполагается, что фазор опорного напряжения Y находится в полдень (12) на дисплее тактового сигнала. D1 и D11 относятся соответственно к 13 часам дня (отставание Y на 30 градусов) и 11 часам утра (ведущее Y на 30 градусов).
Если вторичная обмотка подключена по оси Y, то вторичные фазные напряжения являются ведущими или отстающими от первичных напряжений на фазовый угол Phi, заданный в параметрах блока. Если вторичная обмотка подключена в дельте (D11), к фазовому углу добавляется дополнительный фазовый сдвиг + 30 градусов. Если вторичная обмотка подключена в дельте (D1), к фазовому углу добавляется фазовый сдвиг − 30 градусов.
Блок учитывает выбранный тип соединения, и значок блока автоматически обновляется. Выходной порт с меткой N добавляется к блоку, если выбрано соединение Y с доступной нейтралью для вторичной обмотки.
Характеристика насыщения, если она активирована, аналогична характеристике, описанной для блока «Насыщаемый трансформатор».
Соединение обмотки для вторичной обмотки. Варианты: Y, Yn, Yg (по умолчанию), Delta (D1), и Delta (D11).
Если выбрано, реализует насыщаемое ядро. Значение по умолчанию очищено.
Если этот флажок установлен, начальные потоки определяются параметром «Начальные потоки» на вкладке «Параметры». Этот параметр доступен, только если выбран основной параметр Saturable. Значение по умолчанию очищено.
Когда Определить начальный параметр потоков не отобран после моделирования, программное обеспечение Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки, чтобы начать моделирование в устойчивом состоянии. Вычисленные значения сохраняются в параметре «Начальные потоки» и перезаписывают все предыдущие значения.
Выбрать Winding voltages для измерения напряжения на клеммах обмотки блока трехфазного трансформатора.
Выбрать Winding currents для измерения тока, протекающего через обмотки блока трехфазного трансформатора.
Выбрать Fluxes and excitation currents (Im + IRm) для измерения связи потока в вольт-секундах (V.s) и общего тока возбуждения, включая потери железа, смоделированные по Rm.
Выбрать Fluxes and magnetization currents (Im) для измерения связи потока в вольт-секундах (V.s) и тока намагничивания в амперах (A), не включая потери железа, смоделированные Rm.
Выбрать All measurements (V, I, Flux) измерить извилистые напряжения, ток, ток намагничивания и потокосцепления.
По умолчанию: None.
Поместите блок мультиметра в модель, чтобы отобразить выбранные измерения во время моделирования. В списке Available Measurements блока Multimeter измерения идентифицируются меткой, за которой следует имя блока.
В мультиметре используются следующие метки.
Измерение | Этикетка |
|---|---|
Напряжения обмотки первичной (зигзагообразной) |
|
Извилистые токи первичной (зигзагообразной) |
|
Напряжения обмоток вторичной |
|
Напряжения обмоток вторичной |
|
Токи обмоток вторичной |
|
Токи обмоток вторичной |
|
Потоки |
|
Токи возбуждения |
|
Токи намагничивания |
|
Укажите единицы измерения, используемые для ввода параметров блока фазосдвигающего трансформатора Zigzag. Выбрать pu для использования на единицу измерения. Выбрать SI для использования единиц СИ. Изменение параметра Units с pu кому SI, или от SI кому puавтоматически преобразует параметры, отображаемые в маске блока. Преобразование на единицу основано на номинальной мощности трансформатора Pn в VA, номинальной частоте fn в Гц и номинальном напряжении Vn в Vrms обмоток.
Номинальная мощность трансформатора в вольт-амперах (VA) и номинальная частота в герцах (Гц). Обратите внимание, что номинальные параметры не влияют на модель трансформатора, если для параметра Units установлено значение SI. По умолчанию: [ 100e6 60].
Номинальное напряжение фаза-фаза в вольтах среднеквадратичного напряжения для первичной обмотки трансформатора. По умолчанию: 10e3.
Номинальное напряжение фазы к фазе в вольтах среднеквадратичного напряжения и сдвиг фазы в градусах для вторичной обмотки трансформатора. По умолчанию: [ 30e3 +15].
Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 1 однофазных трансформаторов, используемых для реализации первичной обмотки фазосдвигающего трансформатора Зигзага. По умолчанию: [ 0.002 0.08 ] если параметр Units имеет значение pu и [0.002488 0.00026399] если параметр Units имеет значение SI.
Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 2 однофазных трансформаторов, используемых для реализации первичной обмотки фазосдвигающего трансформатора Зигзага. По умолчанию: [ 0.002 0.08 ] если параметр Units имеет значение pu и [0.00017863 1.8954e-05] если параметр Units имеет значение SI.
Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 3 однофазных трансформаторов, используемых для реализации вторичной обмотки фазосдвигающего трансформатора Зигзага. По умолчанию: [ 0.002 0.08 ] если параметр Units имеет значение pu и [0.018 0.0019099] если параметр Units имеет значение SI.
Параметр Ветвь намагничивания (Magnetizing branch) недоступен, если установлен флажок Насыщаемое ядро (Saturable core). По умолчанию: [ 500 500 ] если параметр Units имеет значение pu и [622.01 622.01] если параметр Units имеет значение SI.
Сопротивление намагниченности Rm и индуктивность Lm в pu, когда насыщение не моделируется.
Этот параметр доступен, только если выбран основной параметр Saturable на вкладке Configuration. По умолчанию: 500 если параметр Units имеет значение pu и 622.01 если параметр Units имеет значение SI.
Сопротивление намагниченности Rm, в pu, при моделировании насыщения.
Этот параметр доступен, только если выбран основной параметр Saturable на вкладке Configuration. По умолчанию: [ 0,0 ; 0.0024,1.2 ; 1.0,1.52 ] если параметр Units имеет значение pu и [0 0;17.569 28.988;7320.5 36.718] если параметр Units имеет значение SI.
Характеристика насыщения для насыщаемого ядра. Укажите ряд пар ток/поток (в пу), начиная с пары (0,0).
Укажите начальные потоки для каждой фазы трансформатора. Этот параметр доступен, только если выбран параметр Указать начальные потоки (Specify initial fluxes) на вкладке Конфигурация (Configuration). По умолчанию: [0,0,0].
Если при моделировании не выбран параметр «Указать начальные потоки», программа Simscape Electrical Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки для запуска моделирования в установившемся состоянии. Вычисленные значения сохраняются в параметре «Начальные потоки» и перезаписывают все предыдущие значения.
Вкладка Расширенный (Advanced) блока не отображается, если для параметра Тип моделирования (Simulation type) блока powergui задано значение Continuousили при выборе параметра Автоматически обрабатывать дискретный решатель блока powergui. Вкладка отображается, если для параметра Тип моделирования блока powergui задано значение Discreteи когда параметр Автоматически обрабатывать дискретный решатель блока powergui будет сброшен.
При выборе на выходе модели насыщения вводится задержка, вычисляющая ток намагничивания как функцию связи потока (интеграл входного напряжения, вычисленного трапециевидным методом). Эта задержка устраняет алгебраический цикл, возникающий в результате методов трапециевидной дискретизации, и ускоряет моделирование модели. Однако эта задержка приводит к временной задержке на один этап моделирования в модели и может вызвать численные колебания, если время выборки слишком велико. Алгебраический цикл требуется в большинстве случаев для получения точного решения.
Если флажок снят (по умолчанию), параметр модели дискретного решателя определяет метод дискретизации модели насыщения.
Выберите один из этих методов для разрешения алгебраического цикла.
Trapezoidal iterative- Хотя этот метод дает правильные результаты, он не рекомендуется, поскольку Simulink ® имеет тенденцию к замедлению и может не сходиться (моделирование останавливается), особенно при увеличении количества насыщаемых трансформаторов. Кроме того, из-за алгебраического ограничения цикла Симулинка этот метод не может использоваться в реальном времени. В R2018b и предыдущих версиях этот метод использовался при сбросе параметра Разорвать алгебраический цикл в модели дискретного насыщения.
Trapezoidal robust- Этот метод немного точнее, чем Backward Euler robust способ. Однако он может создавать слегка ослабленные числовые колебания на напряжениях трансформатора, когда трансформатор находится без нагрузки.
Backward Euler robust- Этот метод обеспечивает хорошую точность и предотвращает колебания, когда трансформатор находится без нагрузки.
Максимальное количество итераций для надежных методов указано на вкладке Настройки блока powergui в разделе Сведения о решателе для нелинейных элементов. Для приложений реального времени может потребоваться ограничить число итераций. Обычно ограничение числа итераций до 2 дает приемлемые результаты. Два надежных решателя являются рекомендуемыми методами дискретизации модели насыщения трансформатора.
Дополнительные сведения о том, какой метод следует использовать в приложении, см. в разделе Моделирование дискретизированных электрических систем.
См. справочный текст power_48pulsegtoconverter пример.
В этой модели 48-импульсный преобразователь GTO построен с четырьмя блоками трехуровневого моста и четырьмя блоками фазового сдвига Zigzag. Гармоническую нейтрализацию получают, используя соответствующие фазовые сдвиги, вносимые соединениями Зигзага (+ 7 5/− 7,5 градусов) и соединениями вторичной обмотки (Y или Дельта).