Описание

Эта система представляет собой эталонный тест IEEE ® [1], используемый для изучения субсинхронизированного резонанса и, в частности, усиления крутящего момента после сбоя в системе питания с последовательной компенсацией. Это состоит в единственном генераторе (600 MVA/22kV/60 Hz/3600 rpm) связанный с бесконечным автобусом через две линии передачи, одна из которых составляет компенсированных ряду 55%. Субсинхронизированный режим, введенный компенсационным конденсатором после трехфазного отказа, возбуждает колебательные крутильные режимы многомассивного вала и явление усиления крутящего момента. Механическая система моделируется 3-массами: масса 1 = генератор; масса 2 = турбина низкого давления (НД); масса 3 = турбина высокого давления (ВД).

Моделирование

1. Чтобы запустить моделирование в установившемся состоянии, мы инициализировали синхронную машину с помощью инструмента «Инициализация машины». Откройте Powergui и выберите «Machine initialization». Машина «Bus type» должна быть уже инициализирована как «генератор PV», что указывает на то, что инициализация будет выполняться с машиной, контролирующей ее активную мощность и напряжение на клеммах. Задайте требуемые значения путем ввода следующих параметров:

* Напряжение на клемме U AB (Vrms) = 22000, активная мощность (Вт) = 0 *

Затем нажмите кнопку «Вычислить и применить».

Обновляются фазоры напряжений и токов машин AB и BC, протекающих в фазах A и B. Отображается реактивная мощность ПЛ, механическая мощность и напряжение поля: Q = 1,48 Мвар, напряжение поля Ef = 1,0041 pu; При открытии меню блока SM выясняется, что исходные условия были обновлены.

2. Чтобы начать моделирование в установившемся состоянии с подключенным STG, этот блок Simulink ® также должен быть инициализирован. Эта инициализация выполняется автоматически при подключении на входах Pm и Vf машины либо постоянных блоков, либо регулирующих блоков из библиотеки машины (HTG, STG или системы возбуждения). Откройте меню блока STG и обратите внимание, что начальная механическая мощность и угол поворота ротора генератора были автоматически установлены на Pm0 = 2 .7e-8 pu (что соответствует очень низким потерям сопротивления в обмотках статора при нулевой выходной активной мощности) и th0 = -120.1 градусов. Блок постоянной Vf, подключенный к входу возбуждения Vf синхронной машины, был автоматически установлен на 1,0046 pu.

3. Откройте область, связанную с моделью STG. Запустите моделирование. Наблюдайте отклонения скорости на верхней оси Области и крутящие моменты, передаваемые между массами вала на нижней оси. Максимальный крутящий момент более 4 pu наблюдается для T2 между массой 1 (генератор) и массой 2 (турбина НД). Частота колебаний, наблюдаемых в крутящих моментах и отклонениях скорости, составляет около 27 Гц. Полученные здесь пиковые значения соответствуют значениям, приведенным в [1].

Ссылка

[1] Рабочая группа IEEE Sub-synchronous resonance, «Вторая эталонная модель для компьютерного моделирования sub-synchronous resonance», IEEE Transactions on Power Device and Systems, том PAS-104, № 5, 1985, стр. 1057-1066.