Описание

Соединение постоянного тока 500 МВт (250 кВ, 2 кА) используется для передачи степени от сети переменного тока 315 кВ, 5000 МВА. Сеть моделируется демпфированным эквивалентом LLR (угол импеданса 80 степеней при 60 Гц и 3-я гармоника). Трансформатор преобразователя и выпрямитель моделируются соответственно блоками Универсальный трансформатор и Универсальный Мост Конвертер является 6-импульсным выпрямителем. Он соединяется с распределенной линией параметров 300 км через 0.5 H сглаживающий реактор LsR. Инвертор моделируется простым источником постоянного напряжения последовательно с диодом (для принудительной однонаправленной проводимости) и сглаживающим реактором LsI. Реактивная степень, требуемая конвертером, обеспечивается набором фильтров (C bank плюс 5-й, 7-й и высокочастотный фильтры; всего 320 Mvar). Откройте подсистему фильтра переменного тока, чтобы увидеть топологию фильтра. Выключатель облегчает применение отказа линии постоянного тока на стороне выпрямителя.

Напряжения, подаваемые в систему синхронизации, фильтруются полосными фильтрами 2-го порядка. Вся система управления дискретизирована (Шаг расчета = 1/360/64 = 43,4 us).

Ток линии постоянного тока на выходе выпрямителя сравнивается с ссылкой. Регулятор ПИ пытается сохранить ошибку на нуль и выводит альфа- угол включения, требуемую синхронизирующим модулем. Входы 3 и 4 регулятора тока позволяют обойти действие регулятора и применить альфа- угол включения.

Симуляция

Заметьте, что система дискретизирована (шаг расчета 1/360/64 = 43,4 нас). Установка значения шага расчета в нуле изменится на непрерывную интеграцию для степени системы.

Система запрограммирована на запуск и достижение устойчивого состояния. Затем прикладывают шаг к ссылке току, чтобы наблюдать динамическую характеристику регулятора. Наконец, на линии применяется отказ постоянного тока.

Запустите симуляцию и наблюдайте следующие события на Scope1:

0 < t < 0,3 с

Трассировка 1 показывает ток ссылки (пурпурный) и измеренный ток Id (желтый). Уставочный ток установлен на 0,5 пу (1 кА). Ток постоянного тока начинается с нуля и достигает устойчивого состояния в 0,1 с. Трасса 2 показывает альфа- угол включения, необходимую для получения 0,5 пу тока (30 степени).

0,3 < t < 0,5 с

При t = 0,3 с ток ссылки увеличивается с 0,5 пу (1 кА) до номинального тока 1пу (2 кА). Ответ регулятора тока составляет приблизительно 0,1 с (6 циклов). Угол альфа уменьшается с 30 степеней до 15 степеней.

0,5 < t < 0,55 с

При t = 0,5 с на линии прикладывается отказ постоянного тока. Ток отказа (трассировка 3) увеличивается до 5 кА, и ток D увеличивается до 2 пу (4 кА) за 10 мс. Затем быстрое действие регулятора снижает ток назад до его опорного значения 1 пу.

0,55 < t < 0,57 с

При t = 0,55 с альфа- углом заставляется системой защиты (не моделируется) достигать 165 степеней, когда Forced_alpha вход регулятора тока становится высоким (1). Выпрямитель, таким образом, проходит в инверторном режиме и отправляет энергию, сохраненную в линии, обратно в сеть 345 кВ. В результате ток дуги, вызывающий отказ, быстро уменьшается. Отказ устраняется на t = 0,555 с, когда достигается пересечение нуля тока отказа.

0,57 < t < 0,8 с

На t = 0,57 с регулятор освобождается и снова начинает регулировать постоянный ток. Установившийся ток 1 pu достигается при t = 0,75 с.

Частотный анализ напряжений и токов переменного и постоянного тока

Чтобы позволить дальнейшую обработку сигнала, сигналы, отображенные на Scope2, были сохранены в переменной с именем 'psbvdc _ str' (структура со временем). Эти сигналы: переменные напряжения (вход 1), переменные токи (вход 2) и постоянные напряжения на выпрямителе и линейной стороне сглаживающего реактора (вход 3).

Откройте Powergui и выберите 'FFT Analysis'. В окне FFT выберите структуру 'psbhvdc _ str'. БПФ 0-2000 Гц будет выполняться в 2-х циклическом окне, начиная с t = 0,8-2/60 (последние 2 цикла записи). Выберите вход с меткой 'Iabc'. По умолчанию Выбрана фаза тока (сигнал номер 1). Нажмите на 'Display' и наблюдайте частотный спектр тока переменного тока. Гармонические токи (порядок 6n +/-1, n = 1,2,3,... для 6-импульсного преобразователя) отображаются в% от основного компонента. Если вы анализируете напряжение переменного тока (вход Vabc), вы должны заметить, что самые высокие гармоники, сгенерированные конвертером (5-й и 7-й), отфильтрованы двумя фильтрами, настроенными на 5-й и 7-й гармониках. Наконец, выберите вход с меткой 'Vd VdL (pu)', а затем введите 1 или введите 2. Вы получите гармоническое содержимое (порядок 6n) постоянного напряжения Vd (сторона выпрямителя) или VdL (сторона линии), выраженное в% от компонента постоянного тока.