Реализуйте трансформатор с несколькими обмотками с отводами
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Элементы Энергосистемы
Блок Multi-Winding Transformer реализует трансформатор, где количество обмоток может быть задано как для первичных (обмотки с левой стороны), так и для вторичных (обмотки с правой стороны).
Эквивалентная схема блока Multi-Winding Transformer подобна одному из блоков Линейного Трансформатора, и характеристика насыщения ядра может быть задана или не задана. Смотрите Saturable Transformer страницы с описанием блоков для получения дополнительной информации о том, как реализованы насыщение и характеристика гистерезиса.
Эквивалентная схема блока Multi-Winings Transformer с двумя первичными обмотками и тремя вторичными обмотками показана на следующем рисунке.
Можно добавить одинаково разнесенные краны к первой первичной обмотке (верхняя левая обмотка) или к первой вторичной обмотке (верхняя правая обмотка). Эквивалентная схема блока Multi-Winding Transformer с одной первичной обмоткой и восемью отводами на первой из двух вторичных обмоток показана на следующем рисунке.
Выводы обмотки идентифицируются соответствующим номером обмотки. Первая обмотка является первой на основной стороне (верхняя левая сторона), а последняя - на вторичной стороне (нижняя правая сторона). Полярности обмоток заданы знаком плюс.
Терминалы отвода идентифицируются по номеру обмотки, за которым следует символ точки и номер отвода. Отводы равномерно разнесены так, что напряжение, появляющееся без нагрузки между двумя последовательными отводами, равно общему напряжению обмотки, деленному на (количество отводов + 1). Общее сопротивление обмотки и индуктивность утечек выходной обмотки равномерно распределены по отводам .
Задает количество обмоток на основной стороне (левой стороне) трансформатора. По умолчанию это 1.
Задает количество обмоток на вторичной стороне (правой стороне) трансформатора. По умолчанию это 3.
Выберите no taps (по умолчанию), если вы не хотите добавлять краны к трансформатору. Выберите taps on upper left winding для добавления ответвлений к первой обмотке на основной стороне трансформатора. Выберите taps on upper right winding добавить краны во вторичную обмотку с правой стороны трансформатора. Количество ответвлений задается параметром Number of taps (equally spaced).
Этот параметр не активируется, если параметр Tapped winding установлен на no taps. По умолчанию это 2.
Если для параметра Tapped winding задано значение taps on upper left windingзадается количество ответвлений, добавляемых к первой обмотке на левой оси.
Если для параметра Tapped winding задано значение taps on upper right windingзадается количество ответвлений для добавления к первой обмотке с правой стороны.
Если выбран, реализует насыщающийся трансформатор. См. также параметр характеристики насыщения на вкладке Parameters. Значение по умолчанию сброшено.
Выберите, чтобы смоделировать характеристику насыщения гистерезиса вместо однозначной кривой насыщения. Этот параметр активируется, только если выбран параметр Saturable core. Значение по умолчанию сброшено.
Параметр Hysteresis Mat file активируется, только если выбран параметр Simulate hysteresis.
Задайте .mat файл, содержащий данные, которые будут использоваться для модели гистерезиса. Когда вы открываете Hysteresis Design Tool Powergui, цикла гистерезиса по умолчанию и параметров, сохраненных в hysteresis.mat отображаются файлы. Используйте кнопку Load инструмента Hysteresis Design, чтобы загрузить другую .mat файл. Используйте кнопку Save инструмента Hysteresis Design, чтобы сохранить модель в новом .mat файл.
Выберите Winding voltages для измерения напряжения на обмотке обмотки блока Насыщаемого Трансформатора.
Выберите Winding currents для измерения токов , текущих через обмотки блока Насыщенного Трансформатора.
Выберите Flux and excitation current (Im + IRm), чтобы измерить редактирование потока в вольтовых секундах (V.s) и общий ток возбуждения, включая потери в железе, смоделированный Rm.
Выберите Flux and magnetization current (Im) для измерения редактирования потока в вольтовых секундах (V.s) и тока намагниченности в амперах (A), не включая потери в железе, смоделированные Rm.
Выберите All measurement (V, I, Flux) измерить извилистые напряжения, ток, ток намагничивания и потокосцепление.
По умолчанию это None.
Поместите блок Multimeter в модель, чтобы отобразить выбранные измерения во время симуляции.
В списке Доступные измерения (Available Measurements) блока Мультиметр (Multimeter) измерения идентифицируются меткой, за которой следует имя блока.
Измерение | Метка |
|---|---|
Обмотка напряжения |
|
Winding currents |
|
Ток возбуждения |
|
Ток намагниченности |
|
Флюс- редактирование |
|
Укажите модули, используемые для ввода параметров блока Multi-Winding Transformer. Выберите pu для использования в относительных модулях. Выберите SI для использования модулей СИ. Изменение параметра Units с pu на SI, или от SI на pu, автоматически преобразует параметры, отображаемые в маске блока. Преобразование в модули основано на номинальной степени трансформатора Pn в VA, номинальной частоте fn в Гц и номинальном напряжении Vn, в Vrms, обмоток. По умолчанию это pu.
Номинальная степень, в вольт-амперах (VA), и номинальная частота, в герцах (Гц), трансформатора. Обратите внимание, что номинальные параметры не влияют на модель трансформатора, когда параметр Units установлен в SI. По умолчанию это [75e3 60].
Укажите вектор, содержащий номинальные напряжения RMS, в Vrms, обмоток с левой стороны, далее указываются номинальные напряжения RMS обмоток с правой стороны. Вы не должны задавать номинальные напряжения отдельного контакта. По умолчанию это [ 14400 120 120 120 ].
Укажите вектор, содержащий значения сопротивления обмоток с левой стороны, затем значения сопротивления обмоток с правой стороны. Вы не должны задавать отдельные сопротивления касания. По умолчанию это [ 0.005 0.005 0.005 0.005] когда параметр Units pu и [13.824 0.00096 0.00096 0.00096] когда параметр Units SI.
Укажите вектор, содержащий значения индуктивности утечек обмоток с левой стороны, за которым следуют значения индуктивности утечек обмоток с правой стороны. Вы не должны задавать отдельные индуктивности утечек крана. По умолчанию это [ 0.02 0.02 0.02 0.02 ] когда параметр Units pu и [0.14668 1.0186e-05 1.0186e-05 1.0186e-05] когда параметр Units SI.
Сопротивление намагниченности Rm, в омах или в pu. По умолчанию это 50 когда параметр Units pu и 1.3824e+05 когда параметр Units SI.
Параметр Magnetization inductance Lm недоступен, если выбран параметр Saturable core на вкладке Configuration.
Индуктивность намагничивания Lm, в Генри или в pu, для ненасыщаемого ядра. По умолчанию это 50 когда параметр Units pu и 366.69 когда параметр Units SI.
Этот параметр доступен, только если выбран параметр Saturation core на вкладке Configuration.
Характеристика насыщения для насыщаемого ядра. Задайте серию пар ток/поток (в pu), начиная с пары (0,0). По умолчанию это [ 0,0 ; 0.0024,1.2 ; 1.0,1.52 ] когда параметр Units pu и [0 0;0.017678 64.823;7.3657 82.109] когда параметр Units SI.
Вкладка Advanced блока не видна, когда вы устанавливаете параметр Simulation type блока powergui в Непрерывный, или когда вы выбираете параметр Автоматически указателя дискретный решатель блока powergui. Вкладка видна, когда вы устанавливаете параметр Тип Симуляция блока powergui на Дискретный, и когда параметр Автоматический указатель дискретного решателя блока powergui очищается.
Когда выбран, на выходе модели насыщения вставляется задержка, вычисляющая ток намагниченности как функцию редактирования потока (интеграл входа напряжения, вычисленного трапециевидным методом). Эта задержка устраняет алгебраический цикл, полученный из методов трапеций дискретизации, и ускоряет симуляцию модели. Однако задержка вводит одну задержку шага симуляции в модель и может вызвать числовые колебания, если шаг расчета слишком велико. Алгебраический цикл требуется в большинстве случаев, чтобы получить точное решение.
При снятии (по умолчанию) метод дискретизации модели насыщения задается параметром Discrete solver model.
Выберите один из следующих методов, чтобы разрешить алгебраический цикл.
Trapezoidal iterative- Хотя этот метод дает правильные результаты, он не рекомендуется, потому что Simulink® имеет тенденцию к замедлению и может не сходиться (остановки симуляции), особенно когда количество насыщаемых трансформаторов увеличивается. Кроме того, из-за ограничения алгебраического цикла Simulink, этот метод не может использоваться в реальном времени. В R2018b и предыдущих релизах вы использовали этот метод, когда параметр Break Algebraic loop in discrete saturation model был очищен.
Trapezoidal robust- Этот метод немного точнее, чем Backward Euler robust способ. Однако это может привести к слегка демпфированным численным колебаниям напряжений трансформатора, когда трансформатор не нагружен.
Backward Euler robust- Этот метод обеспечивает хорошую точность и предотвращает колебания, когда трансформатор находится без нагрузки.
Максимальное количество итераций для устойчивых методов задано на вкладке Preferences блока powergui, в разделе Solver details for nonlinear elements. Для приложений в реальном времени может потребоваться ограничить количество итераций. Обычно ограничение количества итераций 2 приводит к приемлемым результатам. Два устойчивых решателя являются рекомендуемыми методами дискретизации модели насыщения трансформатора.
Для получения дополнительной информации о том, какой метод использовать в вашем приложении, смотрите Симуляция дискретизированных электрических систем.
The power_OLTCregtransformer пример использует три блока Multi-Winding Transformer, чтобы реализовать трехфазный трансформатор On Load Tap Changer (OLTC).
