Engee 文档

Synchronous Machine Round Rotor

隐极转子同步电机,带基本参数或标准参数。

类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.Synchronous.RoundRotor

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Electromechanical/Synchronous/Synchronous Machine Round Rotor

说明

同步机圆形转子*程序块使用基本参数或标准参数对带有圆形转子的同步机进行建模。

使用负载流目标对同步电机进行初始化

如果设备所在网络与时频仿真模式兼容,则可对网络进行负载流分析。负载流分析可引入稳态值,用于机器初始化。

同步电机方程

同步电机的方程是根据旋转参考框架书写的,其定义如下:

θθ ,

其中

  • θ - 电角度。

  • - 极对数。

  • θ - 转子角(机械角)。

帕克变换将同步电机的方程映射到与电角度有关的旋转参考框架中。其写法如下

θθπθπθθπθπ .

帕克变换用相对单位(r.u.)表示。定子应力方程如下:

ωψω ,

ωψω ,

ω ,

其中

  • - 沿 dq 轴的零序定子电压,由公式确定:

    .

  • , 和 为从端口 ~ 流向法线 n 的定子电流。

  • ω - 基速。

  • ψψ ψс dq 和零序轴磁通耦合。

  • ω - 转子转速(单位:o.u.

  • - 定子有功电阻。

  • - 定子绕组沿 dq 轴的电流和零序定子电流,定义为:

    其中 , 和 为从端口 ~ 到中性点 n 测得的定子电压。

转子电压方程由公式确定:

ω ,

ω ,

ω ,

ω ,

其中

  • - 励磁电压。

  • 分别是_d_轴上一个阻尼绕组、_q_轴上一个阻尼绕组和_q_轴上两个阻尼绕组上的电压。它们都等于 0。

  • - 励磁回路电压的相对单位是同步机模型中的倒数交流系统。

  • ψψψ ψ 是连接励磁回路、d 轴上的阻尼绕组、q 轴上的阻尼绕组和_q_ 轴上两个阻尼绕组的磁通量。

  • - 转子励磁回路、_d_轴上的一个阻尼绕组、_q_轴上的一个阻尼绕组和_q_轴上的两个阻尼绕组的电阻。

  • - 流经励磁回路、_d_轴上的一个阻尼绕组、_q_轴上的一个阻尼绕组和_q_轴上的两个阻尼绕组的电流。

饱和方程描述如下:

ψψ ,

ψψ ,

ψψψ ,

(如果已禁用饱和)、

ψ (如果启用饱和)、

,

,

其中

  • ψ - _d_轴气隙或互通。

  • ψ - 沿 q 轴的气隙或互通。

  • ψ - 气隙磁通耦合。

  • - 饱和系数。

  • - _d_轴上的非饱和定子互感。

  • - 在 d 轴上的定子互感。

  • - _q_轴上的非饱和定子互感。

  • - _q_轴上的定子互感。

饱和系数 采用开路插值表计算,单位为 o.u:

ψ ,

,

,

其中 是气隙电压,单位为 o.u。

以相对单位表示:

и

ψ

可以重建:

ψ .

那么定子磁通耦合方程的定义是

,

,

,

其中

  • - 定子损耗电感。

  • - 定子在_d_轴和_q_轴上的互感。

然后定义转子磁通耦合方程:

ψ ,

ψ ,

ψ ,

ψ ,

其中

  • - 转子励磁回路的自感。

  • - 一个阻尼绕组励磁回路沿_d_轴的自感。

  • - 一个阻尼绕组的励磁回路在_q_轴上的自感。

  • - 两个阻尼绕组的励磁回路沿_q_轴的自感。

  • - 沿_d_轴的一个阻尼绕组的转子励磁回路和互感。

电感由以下公式描述:

在电感方程中,假定 中存在互感,因此 q 轴上的定子电流和转子电流耦合成一个互感磁通,用 表示。

那么转子转矩等于

.

港口

输出

o - 以相对单位表示的机器测量值
矢量

输出机器变量当前值的端口。它表示由多个元素组成的矢量:

  • 励磁电压(励磁回路的基极, )、

  • 场电流(场电路基极, )、

  • 电磁转矩、

  • 转子速度、

  • 轴上的定子电压、

  • 定子轴电压

  • 定子零序电压、

  • 定子轴电流

  • 定子轴电流

  • 定子零序电流

  • 转子的电气角度、

使用Simplified Synchronous Machine Measurement 块连接该端口。

非定向

fd+ - 磁场绕组的正极

与磁场绕组正极相关的电气端口。

fd- 是磁场绕组的负极
电力

与磁场绕组负极相关的电气端口。

R 是机器的转子
旋转机械

与机器转子相关的机械端口。

C - 机器外壳
旋转机械

与机器外壳相关的机械端口。

~ - 定子绕组
电力

与定子绕组相连的可扩展三相端口。

n - 中性点
电力

在*Zvezda*型中,在绕组点与中性点相连的电气端口。

依赖关系

要启用端口,请将 Zero sequence 参数设置为 "Include"。

参数

主要参数

额定视在功率,VA - 额定视在功率
55e6 V*A(默认值)` - 额定视在功率

额定功率。

额定电压,V - 有效值线电压
24e3 V(默认值)。

额定有效值线电压。

额定电频,赫兹 - 额定电频
50 赫兹(默认值)

显示额定总功率的额定电气频率。

极对数 - 极对数
1(默认值)

机器的极对数。

*通过*指定参数化 - 块参数化
基本参数(默认)"|"标准参数"。

块参数化方法。可选择以下选项:

  • 基本参数"- 使用基本参数调整阻抗。

  • 标准参数"- 使用标准参数调整阻抗,并指定 d 轴和 q 轴上的时间常数。该参数会影响*时间常数*和*阻抗*参数设置的可见性。

指定空载时产生额定端电压所需的场回路输入 - 通过以下方式指定空载时产生额定端电压所需的场回路输入
现场电路电流(默认)` | `现场电路电压

现场电路参数化方法。可以使用以下选项:

  • 场回路电压"- 设置场回路电压。

  • 场回路电流"- 设置场回路电流。该方法是默认的场回路参数化方法。

该参数会影响 Field circuit voltageField circuit current 参数的可见性。

场回路电压,V - 场回路电压
95.95 V(默认值)。

在机器端子上产生额定电压的场回路电压。

依赖关系

当*指定空载时产生额定端电压所需的场回路输入*设置为 "场回路电压 "时,将使用此参数。

场回路电流,A - 场回路电流
1300 A(默认值)

在机器终端产生额定电压的场回路电流。

依赖关系

当*指定空载时产生额定端电压所需的场回路输入*设置为 "场回路电流 "时,将使用此参数。

零序 - 零序模式
包括(默认)` | 排除

零序列模型:

  • 包含"--优先考虑模型的准确性。这是默认的零序列模型。如果在使用分区求解的模拟中包含零序列条件,就会出现错误。

  • 排除"- 优先考虑桌面仿真或实时部署的仿真速度。

依赖关系

如果将此参数设置为

  • 包含 "和 "通过*指定参数化 "设置为 "基本参数",则将显示 "阻抗 "设置中的参数 定子零序电感,

  • 包含 "和 "通过*指定参数化 "设置为 "起始参数",则*Impedances*设置中的*零序电感参数, *将可见。

  • 排除"- 零序电感参数在 Impedances 设置中不可见。

转子角度定义 - 测量转子角度的参考点
a 相磁轴与 d 轴之间的角度(默认)| a 相磁轴与 q 轴之间的角度

测量转子角度的参考点。

选择默认值时,当转子旋转角度为零时, 转子轴和 а 定子相磁轴对齐。

该参数的另一个可选值是 "a 相磁轴与 q 轴之间的角度"。选择该值时,当转子旋转角度为零时,转子 轴和定子 а 相磁轴对齐。

阻抗

定子 d 轴互感(非饱和)Ladu, pu - 定子 d 轴互感(非饱和)
1.66(默认值) | 正标量

定子轴上的非饱和互感。该参数必须大于 0

依赖关系

该参数用于*参数化*设置为 "基本参数 "时。

定子 q 轴互感(非饱和)Laqu, pu - 定子 q 轴互感(非饱和)
1.61(默认值)"|"正标量"。

沿 定子轴的非饱和互感。该参数必须大于 0

依赖关系

该参数用于*参数化*设置为 "基本参数 "时。

定子零序电感 L0, pu - 定子零序电感
0.15(默认值)` |"正标量"。

定子零序电感。该参数必须大于 0

依赖关系

当*参数化*设置为 "基本参数 "且*零序*设置为 "包括 "时,将使用此参数。

定子漏感 Ll, pu - 定子漏感
0.15(默认值)` |"正标量"。

定子漏感。该参数必须大于 0

依赖关系

该参数用于*参数化*设置为 "基本参数 "时。

定子电阻 Ra, pu - 定子电阻
0.003(默认值)` |"正标量"。

定子电阻。该参数必须大于 0

转子磁路电感 Lfd, pu - 转子磁路电感
0.165(默认值) | 正标量

转子磁路电感。该参数必须大于 0

转子磁路电阻 Rfd,pu - 转子磁路电阻
0.0006(默认值)"|"正标量"。

转子磁路电阻。该参数必须大于 0

依赖关系

当*参数化*设置为 "基本参数 "时,将使用该参数。

转子 d 轴阻尼器绕组 1 电感 L1d, pu - 转子 d 轴上一个阻尼器绕组的电感量
0.1713(默认值)` |`正标量

转子轴上一个阻尼器绕组的电感。该参数必须大于 0

依赖关系

如果*参数化*设置为 "基本参数",则使用此参数。

转子 d 轴阻尼器绕组 1 电阻 R1d, pu - 转子 d 轴上一个阻尼器绕组的电阻
0.0284(默认值)` |`正标量

转子轴上一个阻尼器绕组的电阻 。该参数必须大于 0

依赖关系

如果*参数化*设置为 "基本参数",则使用该参数。

转子 q 轴阻尼绕组 1 电感 L1q, pu - 转子 q 轴上一个阻尼绕组的电感量
0.7252(默认值)"|"正标量"。

转子轴上一个阻尼器绕组的绕组电感 。该参数必须大于 0

依赖关系

如果*参数化*设置为 "基本参数",则使用此参数。

转子 q 轴阻尼绕组 1 电阻 R1q, pu - 转子 q 轴上一个阻尼绕组的电阻
0.00619(默认值)` |`正标量

转子轴上一个阻尼绕组的电阻 。该参数必须大于 0

依赖关系

如果*参数化*设置为 "基本参数",则使用该参数。

转子 q 轴阻尼器绕组 2 电感 L2q, pu - 转子 q 轴上两个阻尼器的绕组电感。
0.125(默认值)"|"正标量"。

转子轴上两个阻尼器的绕组电感 。该参数必须大于 0

依赖关系

如果*指定参数化方式*设置为 "基本参数",则使用此参数。

转子 q 轴阻尼器绕组 2 电阻 R2q, pu - 转子 q 轴上两个阻尼器绕组的电阻
0.02368(默认值)` |正标量

转子 轴上两个阻尼器绕组的电阻。该参数必须大于 0

依赖关系

如果*参数化*设置为 "基本参数",则使用此参数。

定子漏抗 Xl, pu - 定子漏抗
0.15(默认值)"|"正标量"。

定子漏抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "启动参数 "时,将使用该参数。

d 轴同步电抗 Xd, pu - d 轴同步电抗
1.81(默认值)"|"正标量"。

_d_轴上的同步电抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "启动参数 "时,将使用此参数。

q 轴同步电抗 Xq, pu - q 轴同步电抗
1.76(默认值)"|"正标量"。

q_ 轴上的同步电抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "起始参数 "时,将使用此参数。

零序电抗 X0, pu - 零序电抗
0.15(默认值)"|"正标量"。

零序电抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "标准参数 "且*零序*设置为 "包括 "时,将使用此参数。

d 轴瞬态电抗 Xd',pu - d 轴瞬态电抗
0.3(默认值)"|"正标量"。

_d_轴上的瞬态电抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "起始参数 "时,将使用此参数。

q 轴瞬态电抗 Xq',pu - q 轴瞬态电抗
0(默认值)"|"正标量"。

_q_轴上的瞬态电抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "起始参数 "时,将使用此参数。

d 轴次瞬态电抗 Xd",pu - d 轴次瞬态电抗
0.23(默认值)"|"正标量"。

d 轴次瞬态电抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "起始参数 "时,将使用此参数。

q 轴次瞬态电抗 Xq",pu - q 轴次瞬态电抗
0.25(默认值)"|"正标量"。

q 轴上的超瞬态电抗。该参数必须大于 0

依赖关系

当*指定参数化方式*设置为 "起始参数 "时,将使用此参数。

时间常数

指定 d 轴时间常数 - 设置 d 轴时间常数
开路(默认) | 短路

在 "开路 "和 "短路 "之间进行选择。

该参数的设置会影响 d 轴时间常数参数的可见性。

d 轴瞬态开路时间常数 Td0',s 是 d 轴激励电路的瞬态开路时间常数。
8(默认值)"|"正标量"。

瞬态开路激励瞬态时间常数。该参数必须为

  • 大于 0

  • 大于 d 轴次瞬态开路,Td0''

依赖关系

指定 d 轴瞬态时间常数 设置为 "开路 "时,将使用此参数。

d 轴瞬态短路 Td' 是闭合激励电路的 d 轴瞬态时间常数。
1.3260(默认值)* |"正标量"。

闭合励磁回路在_d_轴上的瞬态时间常数。该参数必须为

  • 大于 0

  • 大于 d 轴次瞬态短路 Td''

依赖关系

指定 d 轴瞬态时间常数 设置为 "短路 "时,将使用此参数。

d 轴次瞬态开路 Td0",s 为 d 轴瞬态开路时间常数
0.03(默认值)"|"正标量"。

_d_轴开路激励电路的超瞬态时间常数。该参数必须大于 0

依赖关系

指定 d 轴瞬态时间常数 设置为 "开路 "时,将使用此参数。

d 轴次瞬态短路 Td",s 是 d 轴闭合激励电路的超瞬态时间常数。
0.0230(默认值)" | "正标量"。

是_d_轴闭合励磁回路的超瞬态时间常数。该参数必须大于 0

依赖关系

指定 d 轴瞬态时间常数 设置为 "短路 "时,将使用此参数。

指定 q 轴时间常数 - 设置 q 轴时间常数
开路(默认)"|"短路"。

在 "开路 "和 "短路 "之间进行选择。

该参数的设置会影响 q 轴上时间常数参数的可见性。

q 轴瞬态开路时间常数 Tq0',s - q 轴瞬态开路时间常数
1(默认值)"|"正标量"。

在_q_轴上的瞬态开路瞬态时间常数。该参数应为

  • 大于 0

  • 大于 q 轴次瞬态开路,Tq0''

依赖关系

指定 q 轴瞬态时间常数 设置为 "开路 "时,将使用此参数。

q 轴瞬态短路 Tq',s - q 轴闭合电路的瞬态时间常数
0.3693(默认)"|"正标量

q 轴上闭合电路的瞬态时间常数。该参数应为

  • 大于 0

  • 大于 q 轴次瞬态短路,Tq''

依赖关系

指定 q 轴瞬态时间常数 设置为 "短路 "时,将使用此参数。

q 轴次瞬态开路 Tq0",s 为 q 轴瞬态开路时间常数
0.07(默认值)"|"正标量"。

q_ 轴开路激励电路的超瞬态时间常数。该参数必须大于 0

依赖关系

指定 q 轴瞬态时间常数 设置为 "开路 "时,将使用此参数。

q轴次瞬态短路Tq", s - q轴闭合励磁回路的超瞬态时间常数
0.0269(默认值)"|"正标量"。

闭合励磁回路在_q_轴上的超瞬态时间常数。该参数必须大于 0

依赖关系

指定 q 轴瞬态时间常数 设置为 "短路 "时,将使用此参数。