Описание

300-Mvar Static Var Compensator (SVC) регулирует напряжение на 6000-MVA системе на 735 кВ. СВЦ состоит из трансформатора 735kV/16-kV 333-MVA связи, одного 109-Mvar тиристорно-управляемого реакторного блока (ТКР) и трех 94-Mvar тиристорно-коммутируемых конденсаторных блоков (TSC1 TSC2 TSC3), подключенных на вторичной стороне трансформатора. Включение и выключение TSC позволяет дискретно изменять вторичную реактивную мощность от нуля до емкости 282 Мвар (при 16 кВ) с шагом 94 Мвар, тогда как управление фазой TCR обеспечивает непрерывное изменение от нуля до индуктивности 109 Мвар. Принимая во внимание реактивное сопротивление утечки трансформатора (15%), эквивалентная чувствительность SVC, видимая с первичной стороны, может непрерывно изменяться от -1,04 pu/100 MVA (полностью индуктивная) до + 3,23 pu/100 Mvar (полностью емкостная). Контроллер SVC контролирует первичное напряжение и посылает соответствующие импульсы на 24 тиристора (6 тиристоров на трехфазный блок), чтобы получить чувствительность, требуемую регулятором напряжения.

Используйте Look в разделе Mask для просмотра построения подсистем TCR и TSC. Каждый трехфазный блок соединен в дельте так, что при нормальной сбалансированной работе гармоники нулевой последовательности трипплены (3-я, 9-я...) оставаться в ловушке внутри дельты, таким образом уменьшая гармонический впрыск в энергосистему. Система питания представлена индуктивным эквивалентом (уровень короткого замыкания 6000 МВА) и 200-MW нагрузкой. Внутреннее напряжение эквивалента может изменяться посредством программируемого источника, чтобы наблюдать динамическую реакцию SVC на изменения напряжения системы. Откройте меню источника напряжения и просмотрите последовательность запрограммированных шагов напряжения.

Моделирование

Динамический отклик SVC

Выполните моделирование и просмотрите формы сигналов в блоке объема SVC. SVC находится в режиме управления напряжением, а его опорное напряжение установлено на Vref = 1,0 pu. Падение напряжения регулятора составляет 0,01 pu/100 VA (0,03 pu/300MVA). Поэтому при изменении рабочей точки SVC с полностью емкостной (+ 300 Mvar) на полностью индуктивную (-100 Mvar) напряжение SVC изменяется между 1-0,03 = 0,97 pu и 1 + 0,01 = 1,01 pu.

Первоначально напряжение источника устанавливается равным 1,004 pu, что приводит к напряжению 1,0 pu на клеммах SVC, когда SVC находится в нерабочем состоянии. Поскольку опорное напряжение Vref установлено равным 1,0 pu, SVC первоначально плавает (нулевой ток). Эта рабочая точка получается с TSC1 в эксплуатации и TCR почти при полной проводимости (альфа = 96 градусов). При t = 0,1 с напряжение внезапно увеличивается до 1,025 pu. SVC реагирует путем поглощения реактивной мощности (Q = -95 Mvar), чтобы вернуть напряжение к 1,01 pu. На данный момент все TSC находятся в нерабочем состоянии, а TCR почти на полной проводимости (альфа = 94 градуса). При t = 0,4 с напряжение источника резко понижается до 0,93 pu. SVC реагирует путем генерирования 256 Мвар реактивной мощности, таким образом увеличивая напряжение до 0,974 pu. В этот момент три TSC находятся в рабочем состоянии, и TCR поглощает приблизительно 40% своей номинальной реактивной мощности (альфа = 120 градусов). Каждый раз, когда TSC включается, альфа-угол TCR резко изменяется с 180 градусов (без проводимости) до 90 градусов (полная проводимость). Наконец, при t = 0,7 с напряжение увеличивается до 1,0 pu, и реактивная мощность SVC уменьшается до нуля.

Осечка TSC1

Каждый раз, когда TSC выключается, напряжение остается захваченным конденсаторами TSC. Если вы посмотрите на область «Пропуски зажигания TSC1» в подсистеме «Сигналы и область», вы можете наблюдать напряжение TSC1 (первая дорожка) и ток TSC1 (вторая дорожка) для ветви AB. Напряжение на положительном тиристоре (тиристоре, проводящем положительный ток) показано на 3-й трассе, а импульсы, посылаемые на этот тиристор, показаны на 4-й трассе. Обратите внимание, что положительный тиристор срабатывает при максимальном отрицательном напряжении TSC, когда напряжение клапана минимально. Если по ошибке импульс зажигания не подается в нужное время, в клапанах TSC может наблюдаться очень большой переток.

Посмотрите в блоке SVC Controller, как можно смоделировать пропуски зажигания на TSC1. Блок таймера и блок ИЛИ используются для добавления импульсов к нормальным импульсам, поступающим от блока стрельбы. Откройте меню блока таймера и удалите коэффициент умножения 100. Таймер теперь запрограммирован на отправку импульса пропуска зажигания, продолжающегося один раз выборки в момент времени t = 0,121. Обратите внимание, что импульс пропуска зажигания посылается, когда напряжение клапана является максимальным положительным сразу после блокировки TSC. Этот размыкание тиристора создает большой сверхток тиристора (в 18 кА или 6,5 раз больше номинального пикового тока). Также сразу после блокировки тиристора напряжение тиристора достигает 85 кВ (в 3,8 раза больше номинального пикового напряжения). Для предотвращения таких перетоков и перенапряжений тиристорные клапаны обычно защищены металлическими оксидными разрядниками (здесь не моделируются).