Three-Phase OLTC Phase Shifting Transformer Delta-Hexagonal (Phasor Type)
Реализуйте модель фазовращателя трехфазного переключающего фазу трансформатора OLTC с помощью дельты шестиугольная связь
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Элементы Энергосистемы
Описание
Этот блок используется, чтобы смоделировать переключающий фазу трансформатор с помощью преобразователей касания на загрузке (OLTC) для представления сдвига фазы между трехфазными напряжениями в двух шинах в системе передачи. Управление сдвигом фазы на системе передачи влияет, в основном, на поток активной мощности. Несмотря на то, что переключающий фазу трансформатор не обеспечивает столько же гибкости и скорости сколько основанные на силовой электронике FACTS, это может быть рассмотрено как основной контроллер потока энергии. Поэтому это было включено в библиотеку фактов. Динамические характеристики переключающего фазу трансформатора могут быть улучшены при помощи основанного на тиристоре преобразователя касания вместо механического преобразователя касания. Когда эта модель является моделью фазовращателя, которая не реализует детали текущей передачи от одного касания до следующего касания, можно использовать его, чтобы смоделировать основанный на тиристоре фазовращатель. Можно также использовать этот блок вместе с Трехфазным блоком OLTC Regulating Transformer (Phasor Type) для того, чтобы создать модели фазовращателя более комплексной основанной на трансформаторе топологии FACTS.
Дельта шестиугольная связь состоит из трех пар обмоток, соединенных в шестиугольной настройке как показано на рисунке ниже.
Шестиугольные Delta переключающие фазу связи трансформатора
| Символ | Область значений |
|---|---|
| ψ = сдвиг фазы abc вывел напряжения относительно входных напряжений ABC | –60° ≤ ψ ≤ +60° |
| N = касается положения | – касание N ≤ N ≤ +Ntap |
| k = родственник касается положения = N/Ntap | – 1 ≤ k ≤ +1 |
Каждая фаза состоит из двух двойных обмоток, чертивших параллельно на фигуре: одна коснувшаяся обмотка с двумя OLTCs и одна обмотка без касаний. Все обмотки имеют то же количество поворотов. Два OLTCs варьируются сдвиг фазы движущимися входными терминалами трансформатора (A, B, C) и выходными терминалами (a, b, c) симметрично относительно центрального касания 0. Шестиугольная связь этой дельты имеет преимущество хранения 1:1voltage отношение, в то время как сдвиг фазы варьируется.
Когда два касания перемещения OLTCs от центрального положения (0) до извилистого конца (положение Ntap), сдвиг фазы между входными параметрами (ABC) и выходные параметры (abc) варьируются от 0 градусов до 60 градусов. Когда ABC в положении −Ntap, и abc в положении +Ntap, выходная abc напряжений изолируют входные напряжения ABC 60 градусами. На другом конце, когда ABC в положении, +Ntap и abc в положении −Ntap, выходная abc напряжений ведут входные напряжения ABC 60 градусами. Для промежуточных положений сдвиг фазы ψ дан уравнением на фигуре. Это уравнение принимает, что все касание равномерно расположено с интервалами.
Например, если каждая половина коснулась, обмотка состоит из 10 касаний (общее количество 21 касания / вьющийся включая центральное касание 0) и если ABC и терминалы abc соответственно в касании −7 и касаются +7, то, k=7/10 =0.7.
Поэтому напряжения abc изолируют напряжения ABC 44 градусами.
Угол фазы варьируется почти линейно как функция позиции касания как показано по рисунку ниже.
Изменение сдвига фазы как функция положения касания
Вы управляете положениями касания, и поэтому сдвиг фазы, путем отправки импульсов в одни из двух входных параметров блока пометил Up and Down. При применении импульса к (или Вниз) вход перемещает положение касания вверх (или вниз), когда сигнал изменяется с 0 до 1.
Механические преобразователи касания являются относительно медленными устройствами. Время, требуемое перемещаться от одного положения касания до следующего, состоится между 3 и 10 секундами. Вы задаете эту механическую задержку меню блока.
Примечание
OLTCs используют дополнительные переключатели и резисторы (или индукторы), чтобы передать текущий от исходящего касания до продолжающегося касания, не прерывая текущую загрузку. Во время передачи касания временно сорваны через резисторы или индукторы. Время трансфера (обычно от 40 мс до 60 мс) быстро по сравнению с процессом выбора касания (3 с к 10 с). Когда этот блок реализует модель фазовращателя для исследования переходной устойчивости энергосистем в области значений секунд к минутам, процесс переноса касания не моделируется, и принята мгновенная передача касания. Подробная шестиугольная дельтой переключающая фазу модель трансформатора предоставлена в power_PSTdeltahex пример.
Параметры
- Nominal parameters [Vnom Pnom Fnom]
Номинальная линия к линейному напряжению, в RMS вольт, трехфазной номинальной степени, в ВА и номинальной частоте, в герц. Значением по умолчанию является
[120e3 300e6 60].- Resistance and leakage reactance at max. tap [R X]
Импеданс короткого замыкания трансформатора из-за сопротивления обмотки и реактивных сопротивлений утечки, в максимальном сдвиге фазы (ввод и вывод касается в −Ntap и +Ntap положениях). Задайте сопротивление и реактивное сопротивление в pu. Значением по умолчанию является
[0.15/30 0.15].Импеданс положительной последовательности трансформатора Z 1, в pu и нулевой последовательности Z 0, в pu, меняется в зависимости от относительного положения касания k можно следующим образом:
где: R, X является сопротивлением трансформатора и реактивным сопротивлением, заданным в Сопротивлении параметра и реактивном сопротивлении утечки максимум в касании (k =1 или k =–1) и Комната, Xm являются сопротивлением намагничивания трансформатора и реактивным сопротивлением, заданным в параметре ветви Намагничивания, описанном ниже.Обратите внимание на то, что эти импедансы сохраняют то же значение для положительных и отрицательных величин k. Для k =0, импедансы являются нулем, потому что входные терминалы трансформатора закорачиваются с выходными терминалами.
- Magnetizing branch [Rm Xm]
Сопротивление, в pu и реактивном сопротивлении, в pu параллельного Rm, ветвь Xm, моделирующая соответственно потери в железе и реактивные токи намагничивания. Насыщение не моделируется. Значением по умолчанию является
[500 500].- Number of taps per half winding (Ntap)
Количество касаний на наполовину обмотку. Общее количество касаний на обмотку, включая центральное касание 0, поэтому 2*Ntap+1. Значением по умолчанию является
10.- Initial tap
Задайте целое число (Tapinit), соответствующий начальное положение касания выходной abc терминалов. Начальное положение касания входных терминалов ABC поэтому –Tapinit. Значением по умолчанию является
0.- Tap selection time
Механическая задержка, в секундах, требуемых для OLTCs перемещать касания одним положением. Типичные значения находятся в области значений 3s-10-х. Значением по умолчанию является
2.9.- Initial pos. seq. output currents [Mag Phase]
Начальное значение положительной последовательности текущий фазовращатель (Величина в pu и Фазе в градусах) вытекание из abc терминалов. Если вы знаете начальное значение токов, можно задать его для того, чтобы запустить симуляцию в устойчивом состоянии. Если вы не знаете эти значения, можно оставить
[0 0](значение по умолчанию). Система достигнет установившийся после короткого переходного процесса.
Вводы и выводы
A B CТри трансформатора ввели терминалы
a b cТри трансформатора вывели терминалы
UpSimulink® введите для управления положением касания. Применение импульса к этому входу будет инициировать восходящее изменение касания, когда импульс изменится с 0 до 1.
DownВход Simulink для управления положением касания. Применение импульса к этому входу будет инициировать нисходящее изменение касания, когда импульс изменится с 0 до 1.
mВыходной вектор Simulink, содержащий 17 внутренних сигналов. Эти сигналы являются или комплексными сигналами (фазовращатели напряжения, текущие фазовращатели или импедансами) или управляющие сигналы. К ним можно индивидуально получить доступ при помощи блока Селектора Шины. Они в порядке:
Сигнал
Группа сигнала
Имена сигнала
Определение
1-3
VABC (cmplx)
ВА (pu)
VB (pu)
VC (pu)Напряжения Phasor (фаза, чтобы основываться) на входных терминалах A трансформатора, B, C (pu)
4-6
Vabc (cmplx)
Va (pu)
Vb (pu)
Vc (pu)Напряжения Phasor (фаза, чтобы основываться) в трансформаторе выходные терминалы a, b, c (pu)
7-9
IABC (cmplx)
IA (pu)
IB (pu)
IC (pu)Токи Phasor, текущие во входные терминалы A, B, C
10-12
Iabc (cmplx)
Ia (pu)
Ib (pu)
Ic (pu)Токи Phasor, вытекающие из выходных терминалов a, b, c
13-14
Z (cmplx)
Z1 (pu)
Z0 (pu)Положительный - и нулевая последовательность объединяют импедансы (R+jX)
15
\psi
(степени)\psi
(степени)Сдвиг фазы abc вывел напряжения относительно входных напряжений ABC
16
Коснуться
Коснуться
Коснитесь положения
17
Готовый
Готовый
Логический сигнал сгенерирован контроллером преобразователя касания. Готовый сигнал становится (1) после того, как выбор касания был завершен, таким образом включив новое изменение касания. Вверх и вниз по импульсам к OLTC блокируются, пока Готовый сигнал (0).
Примеры
Смотрите power_PSTdeltahex пример, который иллюстрирует использование блока Three-Phase OLTC Phase Shifting Transformer Delta-Hexagonal (Phasor Type), чтобы управлять передачей степени между двумя эквивалентными источниками в передаче на 120 кВ. Модель фазовращателя по сравнению с подробной моделью трансформатора сдвига фазы. Посмотрите под маскированными блоками, чтобы видеть, как реализованы обе модели. Подробная модель использует переключатели и три Мультиизвилистых блока Трансформатора, тогда как модель фазовращателя использует текущие источники.