Этот пример показывает систему тестирования фазовращателя Тиристорного управляемого последовательного конденсатора (TCSC).
Драган Джовкик (Абердинский университет, Шотландия, Великобритания)
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.
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.
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].
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.
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.
[1] D.Jovcic, G.N.Pillai "Аналитическое Моделирование Динамики TCSC" IEEE® Transactions на Подаче электроэнергии, vol 20, Выпуске 2, апрель 2005, стр 1097-1104
