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带稳压器的单极发电机

模型描述

本例通过双回路架空线路（架空线路）到具有ARV-M大功率励磁调节器、转速和液压涡轮机的无限功率总线，考察了氢变压器-变压器单元的运行情况。 在模型中，在架空线路电路之一的中间发生三相短路（短路）。 模型首先启动ARV-M关断，然后依次开启电压控制通道及其一阶导数和频偏稳定通道、其一阶导数和励磁电流一阶导数。

提出了使用命令控制从脚本开发环境启动和配置模型的过程，处理仿真结果，仿真结果的可视化以及与模型独立工作的场景。 信号被记录并显示它们的时间表。 模型的外观:

regulated_hydro_generator--1738854981663.png

在这个例子中使用的主要块是:

  1. 同步机凸极-单极同步发电机(, , ).
  2. PID控制器AVR-arv-M励磁调节器，具有发电机的比例-积分-微分电压控制律。
  3. [单独激发的激振器](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/fmod-electrical-sm-control/separately-excited-exciter.html ）是具有独立电源的电机或晶闸管励磁机。
  4. [水轮机及调速器](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/fmod-electrical-turbine-governors/hydraulic-turbine-and-governor.html ）-液压涡轮机，PID控制系统和伺服驱动。
  5. 电压源(三相)是三相电压源，用于模拟BWM，稳态模式通过设置电流线电压和相移（, ).
  6. [故障(三相)](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/fmod-electricity-utilities/fault-three-phase.html ）-短路。
  7. 来自被动元素库三相输电线路单元三相PI节线(，AC500/64，2电路）和一个两绕组三相变压器两绕组变压器（三相）（TD-630000/500）。

模拟仿真

导入处理图形所需的模块:

In [ ]: 
using Plots;
gr();

加载模型:

In [ ]: 
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");

使用命令控制配置模型，禁用ARV:

In [ ]: 
# 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);

启动上传的模型:

In [ ]: 
results = engee.run(model_name);

为了导入仿真结果，预先启用了必要信号的记录，并设置了它们的名称。 从results变量转换仿真结果:

In [ ]: 
# вектор времени симуляции
sim_time = results["V"].time;
# вектора записанных сигналов
w1 = results["w"].value;
U1 = results["V"].value;
P1 = results["P"].value;

启动模型并打开只有电压调节通道和没有稳定通道的一阶导数的ARV:

In [ ]: 
# 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;

启动模型并开启所有监管和稳定渠道的ARV:

In [ ]: 
# 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;

发电机转子的旋转速度的曲线图:

In [ ]: 
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)
Out[0]:

该曲线图表明，ARV-M的使用显着加速了扰动后发电机转子振荡的阻尼。

发电机轮胎上的电压图:

In [ ]: 
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))
Out[0]:

图表显示，ARV-M的使用使得扰动后发电机母线上的电压恢复到初始值成为可能。

发电机的有功功率曲线图:

In [ ]: 
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)
Out[0]:

曲线图表明，ARV-M的使用显着改善了扰动后发电机有功功率波动的阻尼。

此外

尝试自己更改以下模型参数，并探索这对动态稳定性的影响:

  1. 增加架空线路长度200公里;
  2. 故障（三相）块中的故障类型;
  3. 改变ARV系数。

结论

在本例中，工具用于Engee模型的命令管理和上传模拟结果，并显示了与Plots模块的工作。 考虑到ARV-M，液压涡轮机和旋转速度调节器，通过SHBM上的变压器和双回路架空线路运行单极发电机。 示了ARV-M对电力系统运行的影响。

示例中使用的块