Описание

Распределительная сеть на 25 кВ, состоящая из трех 30-километровых фидеров распределения, соединенных в параллели, подает питание к 36 МВт/10 загрузка Mvar (отставание 0,964 ПФ) от 120 кВ, 1000 систем MVA и трансформатор регулирования 120kV/25 kV OLTC. Компенсация реактивной мощности предоставлена в шине загрузки 15 батареями конденсаторов Mvar. Та же схема дублирована для того, чтобы сравнить эффективность двух различных моделей трансформаторов OLTC:

Оба модели трансформатора OLTC реализуют трехфазный трансформатор регулирования, оценили 47 MVA, 120 кВ / 25 кВ, Уай / Delta, с OLTC, соединенным на стороне высокого напряжения (120 кВ). Трансформаторы OLTC используются, чтобы отрегулировать системное напряжение в шинах на 25 кВ B2 и B4.

Регулирование напряжения выполняется путем варьирования отношения поворота трансформатора. Это получено путем соединения на каждой фазе, коснувшаяся обмотка (обмотка регулирования) последовательно с каждым 120/sqrt (3) обмотка кВ. Переключатели девяти (9) OLTC позволяют выбор 8 различных касаний (коснитесь положений 1 - 8 плюс касание 0, который обеспечивает номинальное отношение 120kV/25 kV). Реверсивный переключатель, включенный в OLTC, позволяет инвертировать связи обмотки регулирования так, чтобы это было соединено любое дополнение (положительные положения касания) или отнимающее (отрицательные положения касания). Для фиксированного вторичного напряжения на 25 кВ каждое касание обеспечивает коррекцию напряжения +/-0.01875 pu или +/-1.875% номинального напряжения на 120 кВ. Поэтому в общей сложности 17 положений касания, включая касание 0, позволяют изменение напряжения от 0.85 pu (102 кВ) к 1.15 pu (138 кВ) шагами 0.01875 pu (2,25 кВ).

Напряжения положительной последовательности, измеренные в шинах B2 и B4, предоставляются как входные параметры регуляторам напряжения (вход 'Vmeas' блоков трансформатора). Откройте два меню блока трансформатора и посмотрите на их параметры. Регуляторы напряжения работают ('Параметр' регулятора напряжения = 'on'). Ссылочное напряжение установлено в 1.04 pu. Для того, чтобы начать симуляцию с напряжений на 25 кВ близко к 1.04 pu в шинах B2 и B4, начальные положения касания установлены в-4, так, чтобы трансформаторы повысили напряжение фактором 1 / (1-4*0.01875) =1.081.

Подробная модель создана с постоянным числом касаний (8). Обратите внимание на то, что модель фазовращателя обеспечивает больше гибкости, когда это позволяет выбор связей первичной и вторичной обмотки (Уай или Delta), а также изменение количества касаний и использования OLTC или на первичной или вторичной стороне.

Посмотрите под маской, чтобы видеть, как модели трансформатора созданы. Подробная модель создана от трех Мультиизвилистых блоков Трансформатора и трех подсистем OLTC, которые содержат переключатели, выполняющие выбор касания и реверсирование обмотки регулирования. Переход касания выполняется путем временного замыкания накоротко двух смежных касаний трансформатора через резисторы (сопротивления на 5 Ом и время перехода на 60 мс, как задано в меню блока). Модель фазовращателя создана с текущими источниками, эмулирующими импеданс трансформатора, который зависит от сопротивления обмотки, реактивных сопротивлений утечки и положения касания. И модели используют регулятор напряжения, который генерирует импульсы в 'Up' или 'Down' выходные параметры и приказывает, чтобы касание изменилось или в положительном или отрицательном направлении. Регулирование напряжения зависит от заданной мертвой зоны (DB = два раза шаг напряжения или 0.0375 pu). Это означает, что максимальная ошибка напряжения в шинах B2 и B4 должна быть 0.01875 pu. Пока максимальный номер касания не достигнут (-8 или +8), напряжение должно остаться в области значений: (Vref-DB/2 <V <1.04+DB/2) = (1.021 <V <1.059).

Симуляция

Когда выбор касания является относительно медленным механическим процессом (4 секунды на касание, как задано в 'Параметре' времени выбора касания меню блока), Время остановки симуляции установлено в 2 минуты (120 с). Трехфазный Программируемый Источник Напряжения используется, чтобы варьироваться системное напряжение на 120 кВ для того, чтобы наблюдать эффективность OLTC. Первоначально, источник генерирует свое номинальное напряжение. Затем напряжение последовательно уменьшено (0.95 pu в t = 10 с) и увеличено (1.10 pu в t = 50 с).

Запустите симуляцию и наблюдайте операцию OLTC относительно Осциллографа.

Когда симуляция запускается, OLTCs в положении-4 и получившемся напряжении в шине, B2 и B4 являются 1.038 pu. В t=10 s, источник внутреннее напряжение внезапно понижено к 0.95 pu, так, чтобы напряжения на 25 кВ спали до 0.986 pu, за пределами разрешенной области значений напряжения (1.021 <V <1.059). Регулятор напряжения затем заказывает дальнейшее повышение напряжения, и OLTC стабилизировался в касании =-6 (V=1.025 pu) В t=50 s, источник, внутреннее напряжение внезапно увеличено до 1.10 pu, так, чтобы напряжения на 25 кВ теперь достигли к 1.19 pu. Регулятор напряжения затем начинает уменьшать напряжение путем перемещения касаний в восходящее направление, и OLTCs стабилизировались в касании = + 1 (V=1.043 pu).

Симуляция с моделью фазовращателя только

Для того, чтобы ценить усиление в скорости симуляции, обеспеченной моделью фазовращателя, удалите подробную модель трансформатора и замените ее на копию модели фазовращателя. Перезапустите симуляцию. Модель запускается приблизительно в 2.5 раза быстрее, в основном потому что переключатели OLTC подробной модели не симулированы.

Примечание: незначительные сбои напряжения наблюдали с моделью фазовращателя, когда исходное напряжение понижено (t = 10-е), и (t=50 s) может быть проигнорирован. Они вызываются передаточными функциями первого порядка (одно постоянное время цикла), которые используются в модели, чтобы повредить алгебраические циклы.