Документация

Разъемы шины

В системе электропередач соединитель шины, или шина, является вертикальной линией, которая соединяет компоненты степени, такие как генераторы, нагрузки и трансформаторы. Для представления шин библиотека Simscape > Electrical > Connectors & References предоставляет блок Busbar.

Трехфазные источники напряжения

Вам нужно выбрать правый трехфазный источник напряжения для вашей модели, чтобы провести анализ нагрузки и потока. Источник, который вы выбираете, зависит от того, хотите ли вы расставить приоритеты точности симуляции или эффективности. Баланс между точностью симуляции и эффективностью зависит, отчасти, от блоков, которые вы используете, чтобы представлять источники напряжения в вашей модели анализа. Точность симуляции является мерой верности модели, то есть как тесно результаты симуляции согласуются с математическими и эмпирическими моделями. Когда точность модели увеличивается, увеличивается и вычислительная стоимость симуляции. Когда вычислительная стоимость увеличивается, скорость симуляции уменьшается. И наоборот, когда точность модели уменьшается, скорость симуляции увеличивается.

Приоритизируйте точность модели при помощи блоков машины.  Чтобы расставить приоритеты точности модели над скоростью симуляции, представьте источники напряжения с помощью блоков индукции или синхронных машин. Для моделирования асинхронных машин, Simscape> Electrical> Electromechanical> Asynchronous Machines библиотека обеспечивает и Induction Machine Squirrel Cage и Induction Machine Wound Rotor блоки. Для моделирования синхронных машин, Simscape> Electrical> Electromechanical> Synchronous Machines библиотека обеспечивает Synchronous Machine Model 2.1, Synchronous Machine Round Rotor, и Synchronous Machine Salient Pole блоки.

Приоритизируйте скорость симуляции при помощи блоков Load Flow Source.  Для более быстрой симуляции, но более низкой точности модели, представьте источники напряжения в вашей модели анализа с помощью блока Load Flow Source из библиотеки Simscape > Electrical > Sources. Блок Load Flow Source питает идеализированный или зависящий от тока источник напряжения. Напряжение может содержать последовательный импеданс или может выступать источником для шины качания, PV или PQ.

Импеданс источник внутренней нагрузки-потока

Включение внутреннего входного сопротивления для блока Load Flow Source, когда параметр Source type блока установлен в Swing bus, PV bus, или PQ bus может предотвратить сходимость инициализации. Чтобы решить любые проблемы сходимости, используйте один из следующих методов:

Переходный процесс в цепи возбуждения или начальное ускорение ротора

Если вы инициализируете синхронный блок машины для анализа потока нагрузки, блок решает все переменные потока, преобразованные в Парк, и механические переменные для устойчивого состояния. Однако неправильная инициализация автоматического регулятора напряжения (AVR) или регулятора может привести к цепи возбуждения переходному процессу или начальному ускорению ротора. Для решения этих вопросов:

Например, в таблице показаны аннотированные данные для блока Busbar, который находится рядом с блоком Synchronous Machine Salient Pole в ee_loadflow_sm_initialization, модель для примера инициализации синхронной машины с потоком нагрузок. Если вы открываете блок Synchronous Machine Salient Pole, кликните настройки Initial Conditions и установите параметр Initialization option равным Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phaseможно наблюдать, что заданные значения параметров равны значениям симуляции нагрузка-поток.

Если вы печатаете данные в командную строку, si_torque0 и si_efd0 данные печатаются под Initial conditions required for steady-state (SI):

Initial conditions required for steady-state (SI):
    si_efd0 =       85.4468     : V     % Field circuit voltage
    si_ifd0 =       1168.87     : A     % Field circuit current
    si_torque0 =    828709      : Nm    % Mechanical torque
    si_Pm0 =        3.12416e+07 : W     % Mechanical power

Чтобы правильно инициализировать, задайте 85.4468 V как значение для источника напряжения возбуждения, и 828709 Nm как значение для блока Shaft torque Constant, который соединяется с блоком Ideal Torque Source.

Несколько решений для симуляции нагрузки-потока

Часто существует несколько решений для набора целевых объектов потока нагрузки, заданных при инициализации электрической сети переменного тока. Для примера для источника PV-шины, где вы задаете активные степени и напряжение, существует два решения для реактивной степени. Для желаемого решения амплитуда реактивной степени обычно меньше заданной активной амплитуды степени. Для нежелательного решения величина реактивной степени намного больше, чем величина активной степени.

Если инициализация возвращает нежелательное решение, перенастройте Load Flow Source или синхронный блок машины и увеличьте значение минимального контура параметра Internal source range search range. Для блока Load Flow Source параметр находится в Expected Ranges настройках. Для синхронных блоков машин параметр находится в Initial Conditions настройках.

Неоптимальный локальный минимум

Симуляция может остановить и сгенерировать ошибку, если, чтобы удовлетворить требования активной и реактивной степени, оптимизация уменьшает напряжение Busbar блока до точки, где решение ближе к нежелательному локальному минимуму вокруг нулевого напряжения шины, чем к желаемому решению потока нагрузки. Чтобы предотвратить этот тип проблемы, перенастройте Load Flow Source или синхронные блоки машин и увеличьте значение параметра Minimum voltage (pu). Для блока Load Flow Source параметр находится в Expected Ranges настройках. Для синхронных блоков машин параметр находится в Initial Conditions настройках.

Несовместимость режима симуляции частоты и времени

Вы можете выполнить анализ нагрузки-потока только при помощи режима частотной и временной симуляции. Замените любые блоки, которые не совместимы с режимом частотной и временной симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Частотный и Временной Режим Симуляции.