Описание

Эта схема является упрощенной моделью трехфазной степени на 230 кВ. Представлена только одна фаза системы передачи. Эквивалентный источник моделируется источником напряжения (230 кВ rms/sqrt (3) или 187,8 кВ peak, 60 Гц) последовательно с его внутренним импедансом (Rs Ls), соответствующим 3-фазному уровню короткого замыкания 2000 МВА и X/R = 10. (X = 230e3 ^ 2/2000e6 = 26,45 Ом или L = 0,0702 H, R = X/10 = 2,645 Ом). Источник подает нагрузку RL через 150-километровую линию электропередачи. Распределенные параметры линии (R = 0,035 Ом/км, L = 0,92 мГ/км, C = 12,9 нФ/км) моделируются одним участком пи (RL1 ветви 5,2 Ом; 138 мГ и две шунтируемые емкости C1 и C2 0,967 мкф). Нагрузка (75 МВт - 20 МВт на фазу) моделируется параллельным блоком нагрузки RLC.

Выключатель используется для переключения нагрузки на приемном конце линии электропередачи. Выключатель, который первоначально закрыт, открывается при t = 2 циклах, затем повторяется при t = 7 циклах. Блоки измерения Тока и Напряжения обеспечивают сигналы для визуализации.

Симуляция

1. Симуляция с использованием непрерывного решателя (ode23tb)

Запустите симуляцию и наблюдайте линии переходных процессов напряжения и тока нагрузки во время переключения нагрузки и обратите внимание, что симуляция начинается в установившемся состоянии. Используйте кнопки масштаба осциллографа, чтобы наблюдать переходное напряжение при повторном включении выключателя.

2. Использование Powergui для получения статических фазоров и установки начальных состояний

Откройте блок Powergui и выберите «Установившееся напряжение и токи», чтобы измерить установившиеся векторы напряжения и тока. Используя Powergui, выберите теперь «Initial States Setting», чтобы получить начальные значения состояния (напряжение на конденсаторах и ток в индуктивностях). Теперь сбросьте все начальные состояния, чтобы нуль, нажав кнопку «to нуля», а затем «Apply», чтобы подтвердить изменения. Перезапустите симуляцию и наблюдайте переходные процессы при запуске симуляции. Используя то же окно Powergui, можно задать для выбранных состояний определенные значения.

3. Дискретизация вашей схемы и симуляция на фиксированных шагах

Блок Powergui также может использоваться, чтобы дискретизировать вашу схему и симулировать ее на фиксированных шагах. Откройте Powergui. Выберите «Дискретизировать электрическую модель» и укажите шаг расчета 50e-6 с. Модель пространства состояний теперь будет дискретизирована с помощью трапеций фиксированного шага интегрирования. Точность результатов теперь накладывается шагом расчета. Перезапустите симуляцию и сравните результаты симуляции с методом непрерывного интегрирования. Измените шаг расчета дискретной системы и отметьте влияние на точность быстрых переходных процессов.

4. Использование метода симуляции фазора

Теперь вы будете использовать третий метод симуляции. Метод «симуляция фазора» состоит в том, чтобы заменить модель в пространстве состояний схемы набором алгебраических уравнений, оцениваемых на фиксированной частоте, и заменить синусоидальные источники напряжения и тока фазорами (комплексными числами). Этот метод позволяет быстро вычислять векторы напряжений и токов на выбранной частоте, игнорируя быстрые переходные процессы. Особенно эффективно изучение электромеханических переходных процессов генераторов и двигателей с низкочастотными режимами колебаний. Откройте блок Powergui и выберите «Phasor симуляции». Перезапустите симуляцию. Обратите внимание, что величина напряжения и тока 60 Гц теперь отображается на возможностях. Если вы дважды нажатие кнопки по блоку voltage или current measurement, вы можете выбрать вывод сигналов фазора в четырех различных форматах: Complex, Real/Imag, Magnitude/Angle (в степенях) или просто величина (значение по умолчанию). Заметьте, что вы не можете послать комплексный сигнал в осциллограф.