TCSC (модель Phasor)

Этот пример показывает систему тестирования фазовращателя Тиристорного управляемого последовательного конденсатора (TCSC).

Драган Джовкик (Абердинский университет, Шотландия, Великобритания)

Модель Phasor TCSC

Эта тестовая система фазовращателя похожа на основанную на тиристоре тестовую систему TCSC в библиотеке. Модель фазовращателя однако использует эквивалентные импедансы на основной частоте, пропуская все переходные процессы, и поэтому это не столь точно как тиристорная модель. Тем не менее, модель фазовращателя намного более проста, и скорость симуляции увеличена. Путем сравнения ответов с подробной моделью мы можем наблюдать очень хорошее соответствие всех переменных в установившемся. Некоторые маленькие несоответствия вызываются тиристорным сопротивлением и другими потерями TCSC, которые не включены в модель фазовращателя.

Описание

TCSC помещается в 500 кВ, длинная линия электропередачи, чтобы улучшить передачу степени. Без TCSC передача степени составляет приблизительно 110 мВт, как замечено в течение первых 0,5 с симуляции, когда TCSC исключен. TCSC моделируется как источник напряжения с помощью эквивалентного импеданса на основной частоте в каждой фазе. Номинальная компенсация составляет 75%, i.e. принятие только конденсаторов (угол включения 90 градусов). Естественная колебательная частота TCSC составляет 163 Гц, который является 2.7 раза основной частотой. Система тестирования описана в [1].

TCSC может действовать в емкостном или индуктивном режиме, несмотря на то, что последний редко используется на практике. Поскольку резонанс для этого TCSC является углом включения на приблизительно 58 градусов, операция запрещается в области значений угла включения 49 градусов - 69 градусов. Обратите внимание на то, что резонанс для полной системы (когда импеданс линии включен) составляет приблизительно 67 градусов. Емкостный режим достигается с 69-90deg углами включения. Импеданс является самым низким на уровне 90 градусов, и поэтому увеличения передачи степени, когда угол включения уменьшается. В емкостном режиме область значений для значений импеданса составляет приблизительно 120-136 Ом. Эта область значений соответствует приблизительно 490-830MW области значений передачи степени (100%-110%-я компенсация). Соответствуя передаче степени 110 МВт с некомпенсированной линией, TCSC включает существенное улучшение на уровне передачи степени.

Изменить рабочий режим (индуктивное/емкостное/ручное) использование переключатель переключателя в диалоговом окне блока управления. Индуктивный режим соответствует 0-49deg углам включения, и самый низкий импеданс в 0deg. В индуктивном рабочем режиме область значений импедансов составляет 19-60 Ом, который соответствует области значений на 100-85 МВт уровня передачи степени. Индуктивный режим уменьшает передачу степени по линии. Постоянный угол включения может также быть применен, и те же пределы будут применяться как выше.

Управление TCSC

Когда TCSC действует в постоянном режиме импеданса, это использует напряжение и текущую обратную связь для вычисления импеданса TCSC. Ссылочный импеданс косвенно определяет уровень мощности, несмотря на то, что автоматический режим управления степени мог также быть введен.

Отдельный ПИ-контроллер используется в каждом рабочем режиме. Емкостный режим также использует ведущий компенсатор фазы. Каждый контроллер далее включает цикл адаптивного управления, чтобы улучшать производительность в широком рабочем диапазоне. Табличное управление контроллера компенсирует изменения усиления в системе, вызванной изменениями импеданса.

TCSC симулирован как управляемый источник напряжения в каждой фазе. Величина напряжения является продуктом эквивалентного комплексного импеданса и текущей линии. Выражение для импеданса TCSC дано в [1].

Симуляция

Запустите симуляцию и наблюдайте формы волны относительно основного блока scope переменных. TCSC находится в емкостном режиме управления импеданса, и ссылочный импеданс установлен в 128 Ом. В течение первых 0,5 с TCSC исключен (принятие выключателя), и передача степени составляет 110 МВт. В 0,5 с TCSC начинает регулировать импеданс к 128 Омам, и это увеличивает передачу степени в 610 мВт. Обратите внимание на то, что TCSC начинает с альфы на уровне 90 градусов включать самое низкое воздействие переключения на линии.

Динамический ответ

В 2,5 с применяется 5%-е изменение в ссылочном импедансе. Ответ указывает, что TCSC позволяет отследить ссылочного импеданса, и время урегулирования составляет приблизительно 500 мс. В 3,3 с 4%-е сокращение исходного напряжения применяется, сопровождается возвратом к 1p.u. в 3,8 с. Замечено, что контроллер TCSC компенсирует эти воздействия, и импеданс TCSC остается постоянным. Время отклика TCSC является 200ms-300ms. Обратите внимание на то, что форма переходного процесса неточна с моделями фазовращателя, и основанная на тиристоре модель должна использоваться для изучения переходных процессов.

Ссылка

[1] D.Jovcic, G.N.Pillai "Аналитическое Моделирование Динамики TCSC" IEEE® Transactions на Подаче электроэнергии, vol 20, Выпуске 2, апрель 2005, стр 1097-1104

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте