Перевод справки пакета SimPowerSystems программы Matlab / powersysSmall

Диалоговое окно:

Входы и выходы:

dq0: С первым входом надо соединить векторный сигнал, содержащий компоненты последовательности [d q 0], который будет преобразован.

sin_cos: Со вторым входом надо соединить векторный сигнал содержащий [sin(ωt) cos(ωt)] значения, где ω— скорость вращения системы координат.

abc: Выход – векторный сигнал, содержащий три синусоидальных фазных координаты [фаза А, фаза B, фаза C].

Пример:

См. демонстрационный пример для блока abc_to_dq Transformation

(abc_to_dq преобразования), использующий блок dq_to_abc Transformation

(dq_to_abc преобразования).

См. также: abc_to_dq Transformation (abc_to_dq преобразование)

251

Excitation System (устройство возбуждения)

Назначение: Моделируетустройство возбуждения для синхронной машины, и регулируетнапряжение на зажимах в генераторном режиме.

Библиотека: Machines (машины)

Описание: Блок Excitation System (устройства возбуждения) – Simulink система, моделирующая возбудитель постоянного тока, описанный в [1], без учета функции насыщения возбудителя. Основные элементы, из которых состоитблок Excitation System (устройства возбуждения) – стабилизатор напряжения и возбудитель.

Возбудитель представлен в соответствии со следующей функцией преобразования между напряжением возбудителя Vfd и выводом регулятора ef.

252

Диалоговое окно ипараметры:

Low-pass filter time constant: Постоянная времени Tr, в секундах (с),

устройство первого порядка, которое представляетдатчик напряжения на зажимах статора.

Regulator: Постоянная Ka и постоянная времени Ta, в секундах (с), устройство первого порядка, представляющее регулятор.

Exciter: Постоянная Ke и постоянная времени Te, в секундах (с) устройства первого порядка, представляющее возбудитель.

Transient gain reduction time constants: Постоянные времени Tb и Tc, в

секундах (с), устройства первого порядка, представляющие запаздывающий компенсатор.

253

Damping filter: Постоянная Kf и постоянная времени Tf, в секундах (с), устройства первого порядка, представляющие производную обратной связи.

Regulator output limits: Ограничивает Efmin, и Efmax выходного на-

пряжения стабилизатора. Верхний предел можетбыть постоянным (равняться Efmax) или переменным и равняться выпрямленному напряжению на зажимах статора Vtf пропорциональному постоянной Kp. Если Kp равен нулю, применится прежнее значение. Если Kp больше нуля, применится последнее значение.

Initial conditions: Начальные значения напряжения на зажимах Vt0 (о.е.) и напряжения возбуждения Vf0 (о.е.). Когда установлено правильно, они позволяют Вам начать моделирование для установившегося режима. Начальное напряжение на зажимах должно обычно устанавливаться в 1 о.е. Начальное напряжение возбуждения можетбыть вычислено утилитой load flow (потокораспределение) блока Powergui.

Пример:

См. блок Hydraulic Turbine and Governor (гидравлическая турбина и регулятор).

Входы и выходы:

Первый вход блока — желаемое значение напряжения на зажимах статора. Следующие два входа — vq и vd составляющие напряжения на зажимах. Четвертый вход можетиспользоваться, чтобы обеспечить дополнительную стабилизацию колебаний энергосистемы. Все входы в о.е. Выход блока

— напряжение возбуждения Vf для блока Synchronous Machine (синхронная машина) (о.е).

Литература

[1] “Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies.” IEEE Standard 421.5-1992, August 1992

См. также: Hydraulic Turbine and Governor (гидравлическая турбина и регулятор), Powergui, Steam Turbine and Governor (паровая турбина и регу-

лятор), Synchronous Machine (синхронная машина)

254

Fourier (Фурье)

Назначение: ВыполняетФурье-анализ сигнала.

Библиотека: powerlib_extras/Measurements (силовая библиотека_ до-

полнения/измерение)

Описание: Блок Fourier (Фурье) выполняетФурье-анализ входного сигнала для одного периода фундаментальной частоты. Блок Fourier (Фурье) можно запрограммировать, чтобы вычислять амплитуду и фазу, постоянную составляющую, фундаментальную, или любую другую гармонику входного сигнала.

Вспомните, что сигнал f(t) можетбыть выражен рядом Fourier вида:

где n – номер гармоники (n=1, соответствуютфундаментальной частоте). Величина и фаза выбранной гармоники рассчитываются следующими уравнениями:

255

Диалоговое окно ипараметры:

Fundamental frequency f1 (Hz): Фундаментальная частота входного сигнала, в Гц.

Harmonic n (0=DC; 1=fundamental; 2=2nd harm ;...): Введите гармони-

ческуюсоставляющую, если Вы хотите использовать анализатор гармоник (Fourier). Введите 0, если Вы хотите анализировать постоянную составляющую тока. Введите 1, если Вы хотите анализировать фундаментальную частоту, или входите число, соответствующее желаемой гармонике.

Входы и выходы:

signal: Соедините с первым входом входной сигнал, который надо проанализировать. Типичный входной сигнал — токи или напряжения, измеренные с помощью блоков Current Measurement (измеритель тока) или Voltage Measurement (измеритель напряжения).

magnitude: Первый выход выдаетамплитуду указанной гармоники, в тех же самых единицах, что и входной сигнал.

phase: Второй выход выдаетфазу, в градусах, указанной гармоники.

Пример:

Вдемонстрационном примере psbtransfosat.mdl , 450 МВАтрехфазный трансформатор подаетпитание в 500 кВэлектрическую сеть. Энергосистема моделируется эквивалентной схемой, состоящей из индуктивного источника, имеющего мощность короткого замыкания 3000 МВА, и параллельную нагрузку.

256

Емкость нагрузки была выбрана, чтобы произвести резонанс на 240 Гц (4-ая гармоника). Блок Fourier (Фурье) используется, чтобы измерить 4-ую гармонику напряжения первичной обмотки фазы А.

Do uble click on the Mo re Info button (? ) for details

Mo re In fo

Блок Fourier (Фурье) измеряетамплитуду 4-ой гармоники напряжения (второй график Scope1 (измерителя 1)) которая появляется из-за 4-ой гармоники тока, протекающего в электрической сети, резонирующей на частоте

(240 Гц).

257

Ground (заземление)

Назначение: Моделируетзаземление. Библиотека: Connectors (соединители)

Описание: Блок Ground (заземление) моделируетсоединение с заземлением. Существуетдва типа блока Ground (заземление) — это блок с входом и блок с выходом.

Диалоговое окно:

Пример:

Следующая схема показываетвключение обоих типов блока Ground (заземление). Эта схема доступна в файле psbground.mdl.

R1 C1

См. также: Neutral (нейтраль), Bus Bar (соединительная шина)

259

GTO (запираемый тиристор)

Назначение: Моделируетзапираемый тиристор. Библиотека: Power Electronics (силовая электроника)

Описание: Запираемый тиристор (GTO) — полупроводниковое устройство, которое можетвключаться и выключаться по средствам сигнала управления. Подобно обычному тиристору, GTO–тиристор можетвключаться сигналом положительной величины, (g > 0). Однако, в отличие от тиристора, который можно выключать только при прохождении тока через ноль, GTO– тиристор можно выключать в любое время, подавая сигнал управления равный нулю.

GTO–тиристор моделируется как резистор Ron, катушка индуктивности Lon, и источник постоянного напряжения Vf, соединенных последовательно с переключателем. Переключатель управляется логическим сигналом, который зависитотнапряжения Vak, тока Iak исигнала управления g.

Блок GTO (запираемый тиристор) также содержитпоследовательную схему демпфирующего устройства Rs-Cs, которая можетбыть соединена параллельно с тиристором (между узлом А и K).

GTO–тиристор включается, когда анодно-катодное напряжение больше чем Vf, и сигнал управления — положительный (g > 0). Когда сигнал управления равен нулю, GTO–тиристор начинаетвыключаться, но его ток не спадаетдо нуля мгновенно.

260