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Phase-Domain Synchronous Machine

同步机在相位坐标与内部损坏.

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.Synchronous.PhaseDomain

库中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Electromechanical/Synchronous/Phase-Domain Synchronous Machine

资料描述

Phase-Domain Synchronous Machine 模拟具有内部损坏的相位坐标的同步机器。 本机可用于模拟定子和场绕组的匝间短路、相间短路和接地故障等内部损坏。 对于每个机器绕组,同时可选择的损坏点的数量最多为两个。

为了实现这个模型,使用了相位坐标法[1]:机器电感的值取决于转子位置和饱和水平。 相位坐标中的数学模型使得模拟同步机器的内部损坏成为可能。 为了模拟同步机器的内部损坏,有必要计算机器绕组的自感和互感,包括故障绕组,作为转子位置和饱和度的函数。

对机器绕组损坏的模拟假设访问损坏的应用场所。 损坏点将绕组分为两部分—损坏和未损坏。 根据损坏的性质(外壳短路、匝间短路、相间短路等)。)和实验条件,损伤点的数量可以是几个。 因此,每个损坏的绕组必须在模型中由几个部分—绕组表示,如下图所示。

pdsm 1

每一个 I绕组在机器中表示为具有其磁轴的等效正弦分布绕组,其特征在于角 ,以及等效(有效)匝数 如下图所示。

pdsm 2 cn

港口

输出

# o — 机变量的当前值的向量的端口
向量资料

Details

机变量的当前值的向量的端口。 将其连接到单元 *Synchronous Machine Measurement*输出变量作为信号。

数据类型

漂浮64

复数支持

非也。

非定向

# ~1 — 定子绕组输出的开始
电力

Details

可扩展的三相端口连接到定子绕组输出的开始.

程序使用名称

port1

# n — 中立
电力

Details

定子绕组中性点对应的电端口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Stator negative-end connections 价值 Neutral point.

程序使用名称

n

# A1,A2 — a相内部绕组节点
电力

Details

相绕组的内部元件 .

依赖关系

要使用此端口,请选中此框 Enable fault in phase A winding . 输入端口数 A 取决于参数中指定的点数 Percentage of phase A points of fault from the neutral . 如果指定了单个点(例如 [50.0]),那么只会使用端口*A1*;如果指定了两个点(例如 [50.0, 75.0]),然后将使用两个端口:A1*和*A2

程序使用名称

a1

# B1,B2 — b相内部绕组节点
电力

Details

相绕组的内部元件 .

依赖关系

要使用此端口,请选中此框 Enable fault in phase B winding . 输入端口数*B*取决于参数中指定的点数 Percentage of phase B points of fault from the neutral . 如果指定了单个点(例如 [50.0]),那么只会使用端口*B1*;如果指定了两个点(例如 [50.0, 75.0]),然后将使用两个端口:B1*和*B2

程序使用名称

b1

# C1,C2 — c相内部绕组节点
电力

Details

相绕组的内部元件 .

依赖关系

要使用此端口请选中*Enable fault in phase With winding*复选框。 输入端口数*C*取决于参数中指定的点数 Percentage of phase C points of fault from the neutral . 如果指定了单个点(例如 [50.0]),那么只会使用端口*C1*;如果指定了两个点(例如 [50.0, 75.0]),然后将使用两个端口:C1*和*C2

程序使用名称

c1

# F1,F2 — 励磁绕组的内部部件
电力

Details

励磁绕组的内部部件。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Field excitation type 价值 电气输入端口 并选中该框 Enable fault in excitation winding . 输入端口数*F*取决于参数中指定的点数 Percentage of excitation winding points of fault from the terminal . 如果指定了单个点(例如 [50.0]),那么只会使用端口*F1*;如果指定了两个点(例如 [50.0, 75.0]),然后将使用两个端口:F1*和*F2

程序使用名称

f1

# ~2 — 定子绕组输出端
电力

Details

可扩展的三相端口连接到定子绕组的终端端。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Stator negative-end connections 价值 Three-phase port.

程序使用名称

port2

# R — 机的转子
旋转力学

Details

转子的机械旋转的端口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Mechanical input type 价值 Mechanical input ports.

程序使用名称

rod_flange

# C — 机器本体
旋转力学

Details

机本体机械转动的端口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Mechanical input type 价值 Mechanical input ports.

程序使用名称

case_flange

# fd+ — 励磁电路的正极端口
电力

Details

励磁电路的正极端口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Field excitation type 价值 Electrical input ports.

程序使用名称

fd_p

# 食物及卫生局– — 励磁电路的负端口
电力

Details

励磁电路的负极端口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Field excitation type 价值 Electrical input ports.

程序使用名称

fd_n

输入

# Efd — 来自控制系统的激励电压
标量,标量

Details

输入端口,用于以相对单位来自控制系统的激励电压。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Field excitation type 价值 Signal control port.

数据类型

漂浮64

复数支持

非也。

# w — 速度取决于控制系统
标量,标量

Details

来自控制系统的速度输入端口,单位为rad/s。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Mechanical input type 价值 Signal input (speed).

数据类型

漂浮64

复数支持

非也。

# 下午 — 来自控制系统的机械动力
标量,标量

Details

相对单元的来自控制系统的机械动力的输入端口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 Mechanical input type 价值 Signal input (power).

数据类型

漂浮64

复数支持

非也。

参数

主要的

# Rated apparent power — 机器的额定功率
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

机的额定功率。

计量单位

W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

默认值

555e6 V*A

程序使用名称

S_rated

可计算

# Rated voltage — 线路电压的标称有效值
V | uV | mV | kV | MV

Details

线电压的标称有效值。

计量单位

V | uV | mV | kV | MV

默认值

24e3 V

程序使用名称

V_rated

可计算

# Rated electrical frequency — 额定频率
Hz | kHz | MHz | GHz

Details

的标称频率。

计量单位

Hz | kHz | MHz | GHz

默认值

50.0 Hz

程序使用名称

f_rated

可计算

# Field excitation type — 唤醒的控制
Signal control port | Electrical input ports

Details

励磁控制的选择:

  • Signal control port -定向信号,O.E.;

  • Electrical input ports -电信号,V。

Signal control port | Electrical input ports

默认值

Signal control port

程序使用名称

field_excitation_input

可计算

# Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by — 励磁电路的基本变量
Field circuit voltage | Field circuit current

Details

选择确定机器在怠速模式下的额定电压的励磁电路的预设基极变量:

  • Field circuit voltage -励磁电路的电流;

  • Field circuit current -激励电路的电压。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Field excitation type 价值 Electrical input ports.

Field circuit voltage | Field circuit current

默认值

Field circuit current

程序使用名称

field_circuit_parameterization

可计算

# Field circuit voltage — 励磁电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

产生所需的激励电压的值 额定怠速时的额定电压。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Field excitation type 价值 Electrical input ports,而对于参数 Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by 价值 Field circuit voltage.

计量单位

V | uV | mV | kV | MV

默认值

100.0 V

程序使用名称

E_fd_base

可计算

# Field circuit current — 励磁电路电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

产生额定电流所需的励磁电路电流的值 额定怠速时的电压。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Field excitation type 价值 Electrical input ports,而对于参数 Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by 价值 Field circuit current.

计量单位

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

默认值

1300.0 A

程序使用名称

I_fd_base

可计算

# Mechanical input type — 机的机械运动的控制类型
Signal input (speed) | Signal input (power) | Mechanical input ports

Details

选择控制机器的机械运动:

  • Signal input (speed) -方向速度设定信号,O.E.;

  • Signal input (power) -方向信号设置功率,O.E.;

  • Mechanical input ports -来自扭矩或速度源的机械信号。

Signal input (speed) | Signal input (power) | Mechanical input ports

默认值

Signal input (speed)

程序使用名称

mechanical_input

可计算

# Rotor type — 转子类型
Salient pole | Round

Details

显式或隐式极机:

  • Salient pole -单极型转子,沿轴一个阻尼绕组 ;

  • Round -转子的隐极型,沿轴有两个阻尼绕组 .

Salient pole | Round

默认值

Round

程序使用名称

rotor_type

可计算

# Stator negative-end connections — 进入定子绕组端部
Neutral point | Three-phase port

Details

选择定子绕组端部的端口:

  • Neutral point -进入中立点;

  • Three-phase port -访问三个阶段结束。

Neutral point | Three-phase port

默认值

Neutral point

程序使用名称

stator_negative_end_connections

可计算

阻抗

# Stator resistance Ra — 定子的有源电阻

Details

相对单位的定子的有功电阻。

默认值

0.003

程序使用名称

R_a

可计算

# Stator leakage reactance Xl — 定子绕组的电感散射电阻

Details

相对单位的定子绕组的感应散射电阻。

默认值

0.15

程序使用名称

X_l

可计算

# d-axis synchronous reactance Xd — 沿轴同步感应电阻

Details

沿轴同步感应电阻 以相对单位。

默认值

1.81

程序使用名称

X_d

可计算

# q-axis synchronous reactance Xq — 沿轴同步感应电阻

Details

沿轴同步感应电阻 以相对单位。

默认值

1.76

程序使用名称

X_q

可计算

# d-axis transient reactance Xd' — 沿轴的瞬态感应电阻

Details

瞬态感应电阻 沿轴线 以相对单位。

默认值

0.3

程序使用名称

X_p_d

可计算

# q-axis transient reactance Xq' — 沿轴的瞬态感应电阻

Details

瞬态感应电阻 沿轴线 以相对单位。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Number of q-axis damper circuits 价值 2.

默认值

0.65

程序使用名称

X_p_q

可计算

# d-axis subtransient reactance Xd" — 沿轴的超导感应电阻

Details

超导电感电阻 沿轴线 以相对单位。

默认值

0.23

程序使用名称

X_pp_d

可计算

# q-axis subtransient reactance Xq" — 沿轴的超导感应电阻

Details

超导电感电阻 沿轴线 以相对单位。

默认值

0.25

程序使用名称

X_pp_q

可计算

时间常数

# Specify d-axis time constant — 沿轴选择时间常数的设置
Open circuit | Short circuit

Details

沿轴选择时间常数的设置 :

  • Open circuit -定子绕组开路时;

  • Short circuit -定子绕组短路时。

Open circuit | Short circuit

默认值

Open circuit

程序使用名称

option_d

可计算

# d-axis transient open-circuit Td0' — 沿轴的时间转换常数 定子绕组开路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

过渡时间常数 沿轴线 时定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify d-axis time constant 价值 Open circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

8.0 s

程序使用名称

T_p_d0

可计算

# d-axis transient open-circuit Td0" — 沿轴的超瞬态时间常数 定子绕组开路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数 沿轴线 时定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify d-axis time constant 价值 Open circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

0.03 s

程序使用名称

T_pp_d0

可计算

# d-axis transient short-circuit Td' — 沿轴的时间转换常数 定子绕组短路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

过渡时间常数 沿轴线 时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify d-axis time constant 价值 Short circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

1.326 s

程序使用名称

T_p_d

可计算

# d-axis transient short-circuit Td" — 沿轴的超瞬态时间常数 定子绕组短路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数 沿轴线 时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify d-axis time constant 价值 Short circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

0.023 s

程序使用名称

T_pp_d

可计算

# Specify q-axis time constant — 沿轴选择时间常数的设置
Open circuit | Short circuit

Details

沿轴选择时间常数的设置 :

  • Open circuit -定子绕组开路时;

  • Short circuit -定子绕组短路时。

Open circuit | Short circuit

默认值

Open circuit

程序使用名称

option_q

可计算

# q-axis transient open-circuit Tq0' — 沿轴的时间转换常数 定子绕组开路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

过渡时间常数 沿轴线 时定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify q-axis time constant 价值 Open circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

1 s

程序使用名称

T_p_q0

可计算

# q-axis subtransient open-circuit Tq0" — 沿轴的超瞬态时间常数 定子绕组开路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数 沿轴线 时,定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify q-axis time constant 价值 Open circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

0.07 s

程序使用名称

T_pp_q0

可计算

# q-axis transient short-circuit Tq' — 沿轴的时间转换常数 定子绕组短路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

过渡时间常数 沿轴线 时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify q-axis time constant 价值 Short circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

0.3693 s

程序使用名称

T_p_q

可计算

# q-axis subtransient short-circuit Tq" — 沿轴的超瞬态时间常数 定子绕组短路时
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数 沿轴线 时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specify q-axis time constant 价值 Short circuit.

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

0.0269 s

程序使用名称

T_pp_q

可计算

初始条件

# Terminal voltage magnitude — 发电机电压的初始值
V | uV | mV | kV | MV

Details

发电机电压的初始值。

计量单位

V | uV | mV | kV | MV

默认值

24e3 V

程序使用名称

V_mag_start

可计算

# Terminal voltage angle — 发电机的电压角初始值
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

发电机的电压角初始值。

计量单位

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

默认值

0.0 deg

程序使用名称

V_ang_start

可计算

# Active power generated — 产生的有功功率的初始值
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

生的有功功率的初始值。

计量单位

W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

默认值

500e6 V*A

程序使用名称

P_t_start

可计算

# Reactive power generated — 产生的无功功率的初始值
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

产生的无功功率的初始值。

计量单位

W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

默认值

0.0 V*A

程序使用名称

Q_t_start

可计算

min

# Inertia constant, H — 惯性常数
s | ns | us | ms | min | hr | d | W*s/(A*V)

Details

的惯性常数。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Mechanical input type 价值 Signal input (power).

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d | W*s/(A*V)

默认值

0.2 W*s/(A*V)

程序使用名称

H

可计算

# Friction factor — 摩擦阻尼系数

Details

摩擦阻尼系数。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Mechanical input type 价值 Signal input (power).

默认值

0.0

程序使用名称

friction_factor

可计算

# Specify friction type — 摩擦瞬间的计算类型
Zero | Rated

Details

选择如何在机器的运动方程中考虑摩擦力矩:

  • Zero -关于速度;

  • Rated -关于速度偏差。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Mechanical input type 价值 Signal input (power).

Zero | Rated

默认值

Zero

程序使用名称

friction_type

可计算

故障绕组

# Enable fault in phase A winding — a相的绕组正在损坏

Details

如果相绕组,请选中此框 它正在被损坏。

默认值

false (关掉)

程序使用名称

faulted_winding_A

可计算

# Percentage of phase A points of fault from the neutral — a相绕组损坏点的位置

Details

相绕组的损伤点的位置矢量 为中性点的百分比。

输入端口数 A 等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此选项,请选中此框 Enable fault in phase A winding .

默认值

[50.0]

程序使用名称

A_winding_fault_points

可计算

# Enable fault in phase B winding — B相的绕组正在损坏

Details

如果相绕组,请选中此框 它正在被损坏。

默认值

false (关掉)

程序使用名称

faulted_winding_B

可计算

# Percentage of phase B points of fault from the neutral — b相绕组损坏点的位置

Details

相绕组的损伤点的位置矢量 为中性点的百分比。

输入端口数*B*等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此选项,请选中此框 Enable fault in phase B winding .

默认值

[50.0]

程序使用名称

B_winding_fault_points

可计算

# Enable fault in phase C winding — C相绕组正在损坏

Details

如果相绕组,请选中此框 它正在被损坏。

输入端口数*C*等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此选项,请选中此框 Enable fault in phase C winding .

默认值

false (关掉)

程序使用名称

faulted_winding_C

可计算

# Percentage of phase C points of fault from the neutral — C相绕组损坏点的位置

Details

相绕组的损伤点的位置矢量 为中性点的百分比。

默认值

[50.0]

程序使用名称

C_winding_fault_points

可计算

# Enable fault in excitation winding — 励磁绕组损坏

Details

如果现场绕组损坏,请选中此框。

输入端口数*F*等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Field excitation type 价值 电气输入端口.

默认值

false (关掉)

程序使用名称

faulted_winding_F

可计算

# Percentage of excitation winding points of fault from the terminal — 励磁绕组损坏点的位置

Details

励磁绕组故障点的位置矢量占负输出的百分比。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Field excitation type 价值 电气输入端口 并选中该框 Enable fault in excitation winding .

默认值

[50.0]

程序使用名称

F_winding_fault_points

可计算

相饱和

# Specification of saturation curve — 选择饱和度曲线设置
Linear | Points | Factors

Details

选择饱和度曲线设置:

  • Linear -线性函数;

  • Points -积分表;

  • Factors -线性-二次函数。

Linear | Points | Factors

默认值

Linear

程序使用名称

saturation_curve

可计算

# Magnetizing current calculate by — 计算磁化电流以考虑饱和度的轴
D-axis | DQ-axes

Details

计算磁化电流以考虑饱和度的轴( ).

D-axis | DQ-axes

默认值

DQ-axes

程序使用名称

magnetization_axes

可计算

# Vector of coordinates of saturation curve points along excitation current (abscissa axis), pu — 饱和度曲线点沿横坐标轴的坐标

Details

饱和曲线点沿横坐标轴的坐标的矢量(相对单位的激励电流)。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specification of saturation curve 价值 Points.

默认值

[0.0, 0.48, 0.76, 1.38, 1.79]

程序使用名称

ifd_data

可计算

# Vector of coordinates of saturation curve points along the generator voltage at idle speed (ordinate axis), pu — 饱和度曲线点沿纵坐标轴的坐标

Details

饱和度曲线点沿纵坐标轴的坐标向量( 相对单位的标称怠速下的发电机电压)。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specification of saturation curve 价值 Points.

默认值

[0.0, 0.80, 1.08, 1.31, 1.40]

程序使用名称

Vag_data

可计算

# Coefficient that specifies the shift of the curve to the right relative to the unsaturated curve at ordinate 1.0 SE10. — 定义曲线相对于不饱和度向右移位的系数 纵坐标1.0处的曲线

Details

定义曲线相对于不饱和度向右移位的系数 纵坐标1.0处的曲线。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specification of saturation curve 价值 Factors.

默认值

0.0609

程序使用名称

SE10

可计算

# Coefficient that specifies the shift of the curve to the right relative to the unsaturated curve at ordinate 1.2 SE12. — 定义曲线相对于不饱和度向右移位的系数 纵坐标1.2处的曲线

Details

定义曲线相对于不饱和度向右位移的系数 纵坐标1.2处的曲线。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Specification of saturation curve 价值 Factors.

默认值

0.1292

程序使用名称

SE12

可计算

主要的

# Display Associated Initial Conditions — 显示初始条件

Details

在模型的诊断窗口中显示相应的初始条件。

默认值

None

程序使用名称

display_initial_conditions

可计算

文学作品

  1. A.B.Dehkordi,P.Neti,A.M Gole和T.L.Maguire, «为实时环境开发和验证全面的同步机器模型»,IEEE Trans. 能量转换,Vol。 25,第1号,2010年3月。