Трехфазная пользовательская упрощенная синхронная машина

Открыть скрипт

В этом примере показано, как упрощают пользовательский Simscape™ синхронная модель машины.

Подробные уравнения машины

Подробные уравнения напряжения статора на модуль включают эффект скорости изменения магнитного потокосцепления и эффект изменения скорости:

$e_d=\frac{1}{\omega_{base}}\frac{\mathrm{d}\Psi_d}{\mathrm{d}t}-\Psi_q\omega_r-R_a i_d$

$e_q=\frac{1}{\omega_{base}}\frac{\mathrm{d}\Psi_q}{\mathrm{d}t}+\Psi_d\omega_r-R_a i_q$

Упрощенные уравнения машины

Крупномасштабные исследования являются симуляциями, которые включают больше чем 10 генераторов или двигатели. Чтобы уменьшать вычислительные требования крупномасштабных исследований, упрощения необходимы. Упрощения для крупномасштабных исследований, включайте пренебрежение следующего:

  • Термины напряжения трансформатора,$\frac{\mathrm{d}\Psi_d}{\mathrm{d}t}$ и $\frac{\mathrm{d}\Psi_q}{\mathrm{d}t}$

  • Эффект изменений скорости.$\omega_r$ установлен в 1.

Эти упрощения дают к следующим уравнениям напряжения статора на модуль:

$$e_d=-\Psi_q-R_a i_d$$

$$e_q=\Psi_d-R_a i_q$$

Сравнение компонента Simscape

Можно использовать Инструмент Сравнения, чтобы видеть различия между подробными и упрощенными компонентами Simscape. Введите visdiff ('ThreePhaseExamples.sm', 'ThreePhaseExamples.sm_simplified') в командной строке MATLAB®, чтобы открыть Инструмент Сравнения, чтобы видеть подробные различия на линиях 176 и 177 из файлов. Подробный Синхронный компонент Машины находится на левой стороне, и упрощенный Синхронный компонент Машины находится на правой стороне.

Открытая модель

Откройте модель.

open_system( 'ee_custom_sm_simplified' );

Задайте начальные условия

Задайте значения начальных условий.

pu_psid0 = 0.7850;
pu_psiq0 = -0.6216;
pu_psifd0 = 0.9553;
pu_psi1d0 = 0.8269;
pu_psi1q0 = -0.5686;
pu_psi2q0 = -0.5686;
Efd0 = 1.2803;
torque0 = 0.4610;

Задайте варианты

Модель в качестве примера, ee_custom_sm_simplified, была сконфигурирована с помощью Simulink® Variants. Чтобы выполнить подробную модель, установите переменную isSimplified на ложь. Чтобы выполнить упрощенную модель, установите переменную isSimplified на истину.

Выполните симуляции и соберите результаты

Симулируйте подробную модель.

isSimplified = false; %#ok<NASGU>
sim( 'ee_custom_sm_simplified' );
t1 = simlog_ee_custom_sm_simplified.Synchronous_Machine_Variant.Synchronous_Machine.Synchronous_Machine.pu_voltage.series.time;
v1 = simlog_ee_custom_sm_simplified.Synchronous_Machine_Variant.Synchronous_Machine.Synchronous_Machine.pu_voltage.series.values;
w1 = simlog_ee_custom_sm_simplified.Synchronous_Machine_Variant.Synchronous_Machine.Synchronous_Machine.pu_velocity.series.values;

Симулируйте упрощенную модель.

isSimplified = true;
sim( 'ee_custom_sm_simplified' );
t2 = simlog_ee_custom_sm_simplified.Synchronous_Machine_Variant.Synchronous_Machine_simplified.Synchronous_Machine_simplified.pu_voltage.series.time;
v2 = simlog_ee_custom_sm_simplified.Synchronous_Machine_Variant.Synchronous_Machine_simplified.Synchronous_Machine_simplified.pu_voltage.series.values;
w2 = simlog_ee_custom_sm_simplified.Synchronous_Machine_Variant.Synchronous_Machine_simplified.Synchronous_Machine_simplified.pu_velocity.series.values;

Постройте результаты

Напряжение и скоростные трассировки ротора могут быть наложены, чтобы непосредственно сравнить различия.

figure;
subplot(2,1,1);
plot( t1, v1, t2, v2 );
ylim( [ 0.95 1.05 ] );
legend( 'Detailed', 'Simplified' );
title( 'Terminal voltage, pu' );
subplot(2,1,2);
plot( t1, w1, t2, w2 );
ylim( [ 0.95 1.05 ] );
title( 'Rotor velocity, pu' );

Заключение

Этот пример показывает:

  • Как упростить пользовательскую синхронную модель машины

  • Сравнение исходного кода компонента Simscape

  • Сравнение симуляции модели выходные параметры

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте