PID-controller AVR

APV-M 励磁调节器。

类型: SubSystem

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Control/SM Control/PID-controller AVR

说明

PID 控制器 AVR 单元是一种励磁控制器，可根据以下参数实现发电机电压控制的比例-积分-微分法则：

电压偏离设定值
电压变化率
电压频率与额定电压的偏差；
电压频率变化率
励磁电流变化率。

PID 控制器 AVR 装置可用作同步发电机模型中的励磁控制器，其控制系统如图所示。

p controller avr 2 PID 控制器 AVR 的数学模型如图所示。

pid controller avr 1

如下图所示

- 发电机定子电压；
- 设定值电压；
- 发电机定子无功电流；
- 变压器无功补偿分数；
- 发电机电压频率偏差；
- 转子电流；
- 电压调节和稳定通道的增益系数。

端口

输入

# I_reactive — 发电机无功电流输入值
标量

Details

以相对单位表示的发电机无功电流输入值。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# V_ref — 发电机电压设定值输入值
标量

Details

以相对单位表示的发电机电压设定值输入值。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# V_d — 发电机电压输入值
标量

Details

振荡器电压沿 d 轴的输入值，以 dq0 坐标表示，单位为相对值。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# V_q — 发电机电压输入值
标量

Details

振荡器电压沿_q_轴的输入值，以_dq0_坐标表示，单位为相对值。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# I_fd — 现场电流输入
标量

Details

以相对单位表示的发电机场电流输入值。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# Δf — 发电机电压频率与额定值偏差的输入值
标量

Details

以相对单位表示的发电机电压频率与额定电压频率的偏差输入值。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

输出

# V_r — 自动励磁调节器的输出电压值
尺度

Details

以相对单位表示的自动励磁调节器输出电压参考值。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

参数

Main

# Voltage error gain K0v — 电压偏差通道增益

Details

电压偏差通道的增益系数。

默认值	`50.0`
程序使用名称	`K0_v`
可计算	是

# Voltage derivative gain K1v — 电压变化率通道增益

Details

电压变化率通道的增益系数。

默认值	`5.0`
程序使用名称	`K1_v`
可计算	是

# Field current derivative gain K1Ifd — 激励电流速率通道上的增益

Details

场电流速度通道的增益因子。

默认值	`5.0`
程序使用名称	`K1_I_fd`
可计算	是

# Frequency error gain K0f — 电压频率偏离额定频率的通道增益

Details

电压频率偏离额定频率通道的增益系数。

默认值	`2.0`
程序使用名称	`K0_f`
可计算	是

# Frequency derivative gain K1f — 电压频率速率通道增益

Details

电压频率速率通道的增益系数。

默认值	`5.0`
程序使用名称	`K1_f`
可计算	是

# Voltage derivative time constant T1, s — 发电机电压变化率通道的滞后时间常数

Details

发电机电压变化率通道滞后时间的时间常数（秒）。

默认值	`0.06`
程序使用名称	`T1`
可计算	是

# Frequency error time constant T2, s — 电压频率偏离额定电压频率通道上的延迟时间常数

Details

电压频率偏差通道的延迟时间常数（秒）。

默认值	`2.0`
程序使用名称	`T2`
可计算	是

# Frequency derivative time constant T3, s — 电压频率速率通道的滞后时间常数

Details

电压频率通道滞后时间常数（秒）。

默认值	`0.05`
程序使用名称	`T3`
可计算	是

# Frequency time constant T4, s — 电压频率偏离额定电压频率通道上的延迟时间常数

Details

电压频率偏差通道的延迟时间常数（秒）。

默认值	`0.02`
程序使用名称	`T4`
可计算	是

# Field current derivative time constant T5, s — 激励电流速率通道滞后时间的时间常数

Details

场电流速度通道的延迟时间常数（秒）。

默认值	`0.15`
程序使用名称	`T5`
可计算	是

# Integrator time constant T6, s — 共同 ADF 信道的延迟时间常数

Details

共同 ADF 信道的延迟时间常数（秒）。

默认值	`0.5`
程序使用名称	`T6`
可计算	是

# Time delay branch magnitude voltage T7, s — 发电机电压变化率通道上的净延迟时间

Details

发电机电压变化率通道的净延迟时间（秒）。

默认值	`0.02`
程序使用名称	`T7`
可计算	是

# Time delay branch field current T8, s — 通道激励电流变化率的净延迟时间

Details

场电流变化率通道的净延迟时间（秒）。

默认值	`0.02`
程序使用名称	`T8`
可计算	是

# Time delay branch frequency voltage T9, s — 电压频率速率通道净延迟时间

Details

电压频率通道的净延迟时间（秒）。

默认值	`0.05`
程序使用名称	`T9`
可计算	是

# Сompensated transformer resistance Xcompounding, pu — 控制器补偿的变压器电抗

Details

调节器补偿的变压器电抗，以相对单位表示。

默认值	`0.0`
程序使用名称	`X_compounding`
可计算	是

# Integrator branch limits [Vmax Vmin], pu — 积分支路输出值的限值

Details

积分支路的最大和最小输出值，以相对单位表示。

默认值	`[1.2 0.2]`
程序使用名称	`integrator_branch_limits`
可计算	是

Initial Values

# Initial condition of the regulator voltage, pu — 电压调整器的初始值

Details

电压调整器的初始值，单位为相对值。

默认值	`1.0`
程序使用名称	`voltage_regulator_start`
可计算	是

Machine Initial Values

# Initial condition of terminal voltage magnitude, pu — 发电机终端的初始电压值

Details

以相对单位表示的发电机端电压初始值。从稳态启动时必须设置该值。

默认值	`1.0`
程序使用名称	`V_mag_start`
可计算	是

文学

A.A. Yurganov, V.A. Kozhevnikov.同步发电机励磁调节》。
V.P. Shoiko.电力系统的自动调节