Описание

200 MVA (+/-DC на 100 кВ) принудительно коммутируемое соединение Полученного напряжением конвертера (VSC) используются, чтобы передать степень от 230 кВ, 2000 MVA, систему на 50 Гц к другой идентичной системе AC. Выпрямитель и инвертор являются трехуровневыми конвертерами Neutral Point Clamped (NPC) VSC, использующими близко IGBT/Diodes. Переключение Синусоидальной модуляции ширины импульса (SPWM) использует однофазную треугольную несущую с частотой фундаментальной частоты 27 раз (1 350 Гц). Наряду с конвертерами, станция включает на стороне AC: шаг вниз трансформатор Yg-D, фильтры AC, реактор конвертера; и на стороне DC: конденсаторы, фильтры DC. Преобразователи касания трансформатора и характеристики насыщения не симулированы. 40 фильтров AC шунта Mvar являются 27-й и 54-й высокой передачей, настроенной вокруг двух гармоник доминирования. 0,15 p.u. реактор конвертера с 0,15 p.u. реактивное сопротивление утечки трансформатора разрешает выходному напряжению VSC переключать фазу на нижний регистр, и амплитуда относительно системной Точки AC Общей Связи (PCC) (соедините шиной B1 для станции 1 и B2 для станции 2), и позволяет управление конвертера активная и реактивная мощность выход. Конденсаторы DC резервуара соединяются с терминалами VSC. Они имеют влияние на системную динамику и пульсацию напряжения на стороне DC. Высокочастотные фильтры блокирования настраиваются на 3-ю гармонику, i.e. основная гармоника, существующая в положительных и отрицательных напряжениях полюса. Выпрямитель и инвертор соединяются через 75-километровый кабель (i.e. 2 раздела пи) и два 8 мГн, сглаживающих реакторы. Выключатель используется, чтобы применить трехфазное к замыканию на землю на стороне AC инвертора. Трехфазный Программируемый Исходный блок Напряжения используется в станции 1 система, чтобы применить перекосы напряжения.

Дискретная система управления генерирует три синусоидальных сигнала модуляции, которые являются ссылочным значением напряжений фазы моста. Амплитуда и фаза сигналов модуляции могут быть вычислены, чтобы управлять также: реактивная и действительная мощность переменного тока течет в PCC или потоке реактивной мощности в PCC и полюсе, чтобы подпереть напряжение постоянного тока шестами. Также было бы возможно управлять амплитудой напряжения переменного тока в PCC, но эта опция не включена в нашу модель. Описание системы управления предоставлено в "Основанном на VSC тематическом исследовании" Ссылки HVDC Руководства пользователя. Энергосистема и система управления и дискретизируются для шага расчета Ts_Power=7.406e-6 s и Ts_control=74.06e-6 s соответственно. Они - множители периода несущей. Заметьте, что "Инициализация модели" функция модели автоматически устанавливает эти два шага расчета в вашей рабочей области MATLAB®.

Симуляция

Две симуляции разрешат исследовать отклик системы к:

1) Шаги на ссылках регуляторов, и

2) Незначительные и серьезные возмущения на сторонах AC.

Установившийся - Переходной процесс степени (P & Q) и регуляторы напряжения постоянного тока

Система запрограммирована, чтобы запустить и достигнуть устойчивого состояния. Шаги затем применяются последовательно на: ссылочная активная и реактивная мощность выпрямителя; ссылочное напряжение постоянного тока инвертора. Динамический ответ регуляторов наблюдается. Запустите симуляцию. Откройте B1 STATION_1 ШИНЫ и осциллографы DC_SIDE_STATION_2 (в соответствующих подсистемах Сбора данных). Исследуйте в станции 1: активная мощность на трассировке 2 (1 p.u. = 200 МВт) и реактивная мощность (ссылочные и измеренные значения) на трассировке 3 (1 p.u. =200 Mvar); в станции 2: напряжение постоянного тока (ссылочные и измеренные значения) на трассировке 2 (1 p.u. = 200 кВ).

В t = 1,5 с,-0.1 p.u. шаг сначала применяется к ссылочной активной мощности (уменьшение от 1 p.u. к 0.9 pu). Степень стабилизировалась приблизительно за 0,3 секунды. Шаги также применяются к ссылочной реактивной мощности выпрямителя (от 0 до-0.1 p.u.) в t = 2,0 с и на ссылочном напряжении постоянного тока инвертора (уменьшаются с 1 p.u. к 0,95 p.u.) в t = 2,5 с. Отметьте динамику регуляторов и как они более или менее взаимно затронуты. Система управления пытается разъединить ответы активной и реактивной мощности.

Возмущения стороны AC

Деактивируйте шаги, примененные на эти три ссылки путем изменения коэффициентов умножения в 100 во времена Шага. В "Трехфазном Программируемом Источнике Напряжения" в системе AC 1 подсистема, измените настройки изменения Времени к "Амплитуде". Проверяйте, что источник теперь запрограммирован для шага-0.1 p.u на величине напряжения в t = 1,5 с, на срок 7 циклов. В "Three-Phase Fault" блок превращаются на 1 коэффициент умножения за Время перехода. 6 циклы трехфазный отказ будут применены в t = 2,1 с в станции 2 PCC (Шина B2). Перезапустите симуляцию.

После перекоса напряжения переменного тока в станции 1, отклонение активной и реактивной мощности от предварительного воздействия меньше 0,09 p.u. и 0,2 p.u. соответственно. Время восстановления меньше 0,3 с, и устойчивое состояние достигнуто снова. Второе возмущение следует. Во время серьезного трехфазного отказа в станции 2, почти остановлена переданная мощность постоянного тока, и напряжение постоянного тока имеет тенденцию увеличиваться (1,2 p.u.), поскольку емкость стороны DC чрезмерно заряжается. Специальная функция (Переопределение Управления напряжением постоянного тока) в Управлении Активной мощностью (в станции 1) пытается ограничить напряжение постоянного тока в фиксированной области значений (см. маску контроллера). Система восстанавливается много позже отказа в течение 0,5 с. Можно наблюдать перерегулирование в активной мощности (1,33 p.u. в станции 1) и ослабленных колебаниях (приблизительно 10 Гц) в реактивной мощности.

Удар напряжения постоянного тока балансирует управление

Откройте осциллограф VOLTAGE_BALANCE_CONTROL_STATION_2. Наконец, откройте диалоговое окно управления в Станции 2 и проверьте, что поле Balance напряжения постоянного тока активируется. Цель управления балансом напряжения постоянного тока состоит в том, чтобы минимизировать дисбаланс напряжения (сигнал Udc_0_mean = сумма положительных и отрицательных напряжений полюса). Способ произвести дисбаланс состоит в том, чтобы использовать неравные значения емкости в положительных и отрицательных полюсах (например, CP, разделенное на 2). Заметьте, что Udc_0_mean сигнализируют сначала с активированным управлением балансом DC и затем деактивированным. Обратите внимание на то, что этот функциональный ответ является относительно медленным.