带调节器的显极振荡器¶
模型描述¶
本示例考虑了水轮发电机-变压器装置通过双回路架空线路 (OHL) 到无限功率母线 (IPB) 的运行情况，该母线配有强作用励磁调节器 ARV-M、转速和水轮机。在 5 秒的时间瞬间，模型在其中一条架空线路的中间发生了三相短路（短路）。首先关闭 ARV-M 启动模型，然后依次打开电压调节通道及其一阶导数、频率偏差稳定通道及其一阶导数和励磁电流一阶导数。
图中显示了使用命令控制从脚本开发环境启动和设置模型的过程、仿真结果的处理、仿真结果的可视化以及建议的模型独立工作脚本。对信号进行记录，并显示其时间图。模型外部视图：
本示例中使用的主要模块有 1.Synchronous Machine Salient Pole - 明极同步发电机 ($P_{ном} = 500 МВт$,$\varphi_{ном} = 0,85$,$U_{ном} = 15,75 кВ$). 2.PID-controller AVR - 采用比例-积分-微分法控制发电机电压的 AVR-M 励磁调节器。 3.Separately-Excited Exciter - 具有独立电源的电机或晶闸管励磁器。 4.水轮机和调速器* - 水轮机、PID 控制系统和伺服驱动器。 5.电压源（三相）* - 三相电压源，用于模拟 BSF，稳态模式通过设置有效线电压和相移 ($E = 500\angle0° кВ$,$S_{кз} = 10 ГВт$) 来设定。 6.6. Fault (Three-Phase) - 短路。 7.来自 Library of Passive Elements 的三相电力线 Three-Phase PI Section Line ($L = 200км$, AC 500/64, 2 circuits) 和双绕组三相变压器 Two-Winding Transformer (Three-Phase) (TD-630000/500) 块。
建模¶
导入处理图形所需的模块：
using Plots;
gr();
加载模型
model_name = "regulated_hydro_generator";
model_name in [m.name for m in engee.get_all_models()] ? engee.open(model_name) : engee.load( "$(@__DIR__)/$(model_name).engee");
使用指令控制设置模型，禁用 ADF：
# отключение АРВ
engee.set_param!(model_name*"/АРВ+СВ/"*"reg", "Value" => 0);
# отключение каналов стабилизации
engee.set_param!(model_name*"/АРВ+СВ/"*"stab", "Value" => 0);
运行已加载的模型：
results = engee.run(model_name);
为导入模拟结果，已提前启用了所需信号的日志记录并设置了其名称。让我们从 results 变量中转换模拟结果：
# вектор времени симуляции
sim_time = results["V"].time;
# вектора записанных сигналов
w1 = results["w"].value;
U1 = results["V"].value;
P1 = results["P"].value;
运行模型并打开 ADF（仅电压控制通道和无稳定通道的一阶导数）：
# настройка модели
engee.set_param!(model_name*"/АРВ+СВ/"*"reg", "Value" => 1);
engee.set_param!(model_name*"/АРВ+СВ/"*"stab", "Value" => 0);
# запуск модели
results = engee.run(model_name);
# вектора токов в точке измерения №1
w2 = results["w"].value;
U2 = results["V"].value;
P2 = results["P"].value;
运行模型并激活带有所有调节和稳定通道的 ADF：
# настройка модели
engee.set_param!(model_name*"/АРВ+СВ/"*"reg", "Value" => 1);
engee.set_param!(model_name*"/АРВ+СВ/"*"stab", "Value" => 1);
# запуск модели
results = engee.run(model_name);
# вектора токов в точке измерения №1
w3 = results["w"].value;
U3 = results["V"].value;
P3 = results["P"].value;
发电机转子转速图：
plot(sim_time, w1, title = L"Скорость\; вращения\; ротора", ylabel = L"\omega, о.е.", xlabel=L"Время,\; c", label = L"Без\; АРВ", legendfontsize = 10)
plot!(sim_time, w2, label = L"АРВ\; без\; стабилизации", size = (700,440), left_margin=5Plots.mm, bottom_margin=5Plots.mm)
plot!(sim_time, w3, label = L"АРВ\; со\; стабилизацией", ylims = (0.99,1.015), legend=:topleft)
从图中可以看出，使用 ARV-M 后，发电机转子振荡的抑制速度明显加快。
发电机母线电压图：
plot(sim_time, U1, title = L"Напряжение\; генератора", ylabel = L"U, о.е.", xlabel=L"Время,\; c", label = L"Без\; АРВ", legendfontsize = 10)
plot!(sim_time, U2, label = L"АРВ\; без\; стабилизации", legend=:bottomleft,size = (700,440), left_margin=5Plots.mm, bottom_margin=5Plots.mm)
plot!(sim_time, U3, label = L"АРВ\; со\; стабилизацией", ylims = (0.3, 1.1))
从图中可以看出，使用 ARV-M 后，发电机母线电压在扰动后恢复到了原来的值。
发电机有功功率图：
plot(sim_time, P1, title = L"Активная\; мощность\; генератора", ylabel = L"P, о.е.", xlabel=L"Время,\; c",label = L"Без\; АРВ")
plot!(sim_time, P2, label = L"АРВ\; без\; стабилизации", legendfontsize = 10, size = (700,440), left_margin=5Plots.mm, bottom_margin=5Plots.mm)
plot!(sim_time, P3, label = L"АРВ\; со\; стабилизацией", ylims = (0, 1.4), legend=:topleft)
从图中可以看出，ARV-M 的使用大大改善了扰动后发电机有功功率波动的抑制。
增加¶
尝试自己更改以下模型参数，并研究这对动态稳定性有何影响：
- 将架空线路长度增加 200 km；
- 故障（三相） 块中的短路类型； 更改 ARV 系数。
结论¶
在本示例中使用了 Engee 模型的指令控制和仿真结果上传工具，并展示了 Plots 模块的工作。考虑到 ARV-M、水轮机和速度控制器，通过 SWBM 上的变压器和双回路架空线路考虑了明杆发电机的运行。展示了 ARV-M 对电力系统运行的影响。