主要内容

SM AC6C

离散时间或连续时间同步电机AC6C励磁系统包括一个自动电压调节器和一个励磁机

  • 库:
  • Simscape /电气/控制/ SM控制

  • SM AC6C块

描述

SM AC6C块实现了符合IEEE 421.5-2016的同步电机AC6C励磁系统模型[1]

使用此块模型,以控制和调节的磁场电压的同步机运行作为发电机使用交流旋转励磁机。

控件可以在块的连续和离散实现之间进行切换样本时间(继承时为-1)参数。若要设置连续时间积分器,请设置样本时间(继承时为-1)财产0.若要设置离散时间积分器,请设置样本时间(继承时为-1)属性设置为正的非零值,或-1从上游块继承样本时间。

SM AC6C积木由四个主要部分组成:

  • 电流补偿器将测量的终端电压修改为终端电流的函数。

  • 电压测量传感器使用低通滤波器模拟终端电压传感器的动态。

  • 励磁控制元件比较电压传感器输出与终端电压参考产生电压误差。这个电压误差然后通过一个电压调节器产生励磁场电压。

  • 交流旋转励磁机是交流旋转励磁机的模型,它产生一个磁场电压,施加到受控同步电机上。块也馈送励磁机励磁电流(给出标准符号V)回到励磁系统。

下图展示了AC6C励磁系统模型的总体结构:

图中:

  • VTT为同步电机的被测端电压和电流。

  • VC1为电流补偿的终端电压。

  • VC为经滤波、电流补偿的终端电压。

  • V裁判为参考端电压。

  • V年代为电力系统稳定器电压。

  • EV分别为励磁场电压和励磁电流。

  • EFDFD分别为场电压和场电流。

下面的部分将详细描述该块的每个主要部分。

电流补偿器和电压测量传感器

电流补偿器模型为:

V C 1 V T + T R C 2 + X C 2

地点:

  • RC为负载补偿电阻。

  • XC为负载补偿电抗。

电压测量传感器实现为低通滤波器时间常数块TR.有关离散和连续实现,请参阅该块的文档。

励磁控制元素

此图说明了励磁控制元件的总体结构:

图中:

  • 求和点逻辑子系统为过励限幅器(OEL)、欠励限幅器(UEL)和定子电流限幅器(SCL)电压的求和点输入位置建模。有关在此块中使用限制器的更多信息,请参见励磁电流限值器

  • 二人网络领先-落后块模型的动态电压调节器。K一个调节器是否增益和T一个是调节器的主要时间常数。第二块模型附加的动态与电压调节器。在这里,TC交货时间是常数和吗TB为滞后时间常数。关于离散和连续实现的Lead-Lag块,请参阅文档。

  • 接管逻辑子系统为OEL、UEL和SCL电压的接管点输入位置建模。有关在此块中使用限制器的更多信息,请参见励磁电流限值器

  • 另一个领先-落后块模型的速率反馈路径的励磁系统的稳定。在这里,KH这个系统的增益是和吗TJTH分别为超前时间常数和滞后时间常数。

  • 饱和子系统模型最小,VT* EFEmin,和最大值,VT* EFEmax,为输出励磁机励磁电压饱和限制E

励磁电流限值器

您可以使用各种励磁电流限制器在不安全的操作条件下修改电压调节器的输出:

  • 使用过励磁限制器,以防止励磁绕组因励磁电流需求过大而过热。

  • 当励磁过低时,使用欠励磁限制器来提高励磁,这有不同步的风险。

  • 使用定子限流器,以防止定子绕组因电流过大而过热。

将这些限制器的输出附加在这些点中的一个:

  • 作为自动电压调节器(AVR)反馈回路的一部分的求和点

  • 接管点来覆盖AVR的通常行为

如果在求和点使用定子电流限制器,则使用单输入VSCLsum.如果在接管点使用定子限流器,请同时使用过励磁输入,VOELscl,欠励磁输入,VUELscl

交流励磁机旋转

下图说明了交流旋转励磁机的总体结构:

图中:

  • 励磁电流V模型为三个信号之和:

    • 非线性函数Vx模拟激振器输出电压的饱和。

    • 比例项KE建立了励磁机输出电压与励磁场电流之间的线性关系模型。

    • 利用消磁常数模拟了负载电流对励磁机输出电压的消磁效应KD在反馈循环中。

  • 具有可变极限的积分器将两者的差值进行集成EV产生励磁发电机输出电压VETE是这个过程的时间常数。

  • 非线性函数F前女友模型励磁机输出电压降从整流调节。这个函数依赖于常数KC,它本身是对易电抗的函数。

  • 的参数V艾敏VFEmax模拟旋转励磁机的下限和上限。

港口

输入

全部展开

电压调节器参考设定点,单位表示,指定为标量。

数据类型:|

电力系统稳定器的输入,单位表示,指定为标量。

数据类型:|

单位表示的终端电压大小,用标量表示。

数据类型:|

单位表示的终端电流大小,指定为标量。

数据类型:|

过激励限制器的输入,单位表示,指定为标量。

依赖关系

  • 若要忽略过励磁限制器的输入,请设置替代OEL输入位置(V_OEL)未使用的

  • 使用过励磁限制器在求和点处的输入,设置替代OEL输入位置(V_OEL)求和点

  • 使用过励磁限制器在接管点的输入,设置替代OEL输入位置(V_OEL)接管

数据类型:|

来自欠激励限制器的输入,以单位表示,指定为标量。

依赖关系

  • 要忽略来自欠励磁限制器的输入,设置替代UEL输入位置(V_UEL)未使用的

  • 使用欠励磁限幅器在和点处的输入,设置替代UEL输入位置(V_UEL)求和点

  • 使用欠励磁限制器在接管点的输入,设置替代UEL输入位置(V_UEL)接管

数据类型:|

当使用按单位表示的求和点时,定子电流限制器的输入,指定为标量。

依赖关系

  • 若要忽略定子限流器的输入,请设置备用SCL输入位置(V_SCL)未使用的

  • 使用定子电流限制器在求和点处的输入,设置备用SCL输入位置(V_SCL)求和点

数据类型:|

当使用以标量指定的单位表示的接管点时,定子限流器的输入,以防止励磁过激。

依赖关系

  • 若要忽略定子限流器的输入,请设置备用SCL输入位置(V_SCL)未使用的

  • 使用接管点的定子电流限制器的输入,设置备用SCL输入位置(V_SCL)接管

数据类型:|

当使用以标量指定的单位表示的接管点时,定子限流器的输入,以防止励磁欠激。

依赖关系

  • 若要忽略定子限流器的输入,请设置备用SCL输入位置(V_SCL)未使用的

  • 使用接管点的定子电流限制器的输入,设置备用SCL输入位置(V_SCL)接管

数据类型:|

测量同步电机的每单位磁场电流,指定为标量。

数据类型:|

输出

全部展开

施加在同步电机励磁电路上的单位励磁电压,以标量返回。

数据类型:|

参数

全部展开

一般

施加在同步电机励磁电路上的初始单位电压。

连续执行块之间的时间间隔。在执行期间,块产生输出,如果合适,更新它的内部状态。有关更多信息,请参见什么是样本时间?指定样品时间

对于继承的离散时间操作,请指定-1.对于离散时间操作,请指定一个正整数。对于连续时间操作,请指定0

如果此块位于掩码子系统或允许在连续操作和离散操作之间切换的其他变型子系统中,则提升采样时间参数。提高采样时间参数可确保块的连续和离散实现之间的正确切换。有关更多信息,请参见将参数提升到Mask

预控制

用于电流补偿系统的电阻。设置该参数负载补偿电抗分量X_C (pu)0禁用电流补偿。

用于电流补偿系统的电抗。设置该参数负载补偿电阻元件R_C (pu)0禁用电流补偿。

等效时间常数用于电压转换器的滤波。

控制

与电压调节器相关的增益。

电压调节器的主要时间常数。

电压调整器中的等效滞后时间常数。将该参数设置为0当额外的滞后动力学可以忽略不计时。

电压调节器中的等效前置时间常数。将该参数设置为0当附加的引线动力学可以忽略不计时。

电压调节器中的等效前置时间常数。将该参数设置为0当附加的引线动力学可以忽略不计时。

励磁系统励磁电流限制器的单位增益。

励磁系统励磁电流限制器的最大单位输出。

励磁系统励磁电流限制器的单位参考值。

励磁励磁限流器中的等效滞后时间常数。将该参数设置为0当额外的滞后动力学可以忽略不计时。

励磁励磁限流器中的等效前置时间常数。将该参数设置为0当额外的滞后动力学可以忽略不计时。

调节器的最大单位输出电压。

调节器的最小单位输出电压。

施加到励磁机上的最大单位励磁电压。

施加到励磁机上的最小单位励磁电压。

过励磁限制器的位置。

欠励磁限制器的位置。

定子限流器输入位置:

  • 如果您选择求和点,可以使用V_SCLsum输入端口。

  • 如果您选择接管,可以使用V_OELsclV_UELscl输入端口。

励磁机

激励磁场的比例常数。

激励磁场的时间常数。

整流负载系数与整流电抗成正比。

退磁因数与励磁发电机电抗有关。

激励器输出电压为第一饱和因数。

第一励磁机的饱和系数。

激励器输出电压为第二个饱和因数。

第二励磁机的饱和系数。

最大单位场电流参考限值。

最小单位励磁机电压输出。

参考文献

[1]电力系统稳定性研究用励磁系统模型推荐实践。IEEE Std 421.5 -2016。皮斯卡塔韦,新泽西州:IEEE-SA, 2016。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

介绍了R2020a