Simplified Synchronous Machine
Упрощенная синхронная машина с ЭДС.
Описание
Блок Simplified Synchronous Machine моделирует упрощенную синхронную машину с источником напряжения, который представляет электродвижущую силу (ЭДС). Вы можете указать внутреннее активное сопротивление и индуктивность с параметрами в относительных единицах или в единицах СИ.
Эквивалентные схемы упрощенной синхронной машины для продольной оси, поперечной оси и нулевой последовательности:
Потокосцепления
Упрощенные уравнения синхронной машины записываются относительно вращающейся системы отсчета, которая определяется следующим образом:
,
где:
-
— электрический угол.
-
— количество пар полюсов.
-
— угол ротора (механический угол).
Преобразование Парка — Горева отображает уравнения синхронной машины во вращающуюся систему отсчета относительно электрического угла. Оно записывается следующим образом:
Преобразование Парка — Горева записывается в относительных единицах. Уравнения напряжений выглядят следующим образом:
где:
-
, , и — напряжения по осям d, q и нулевой последовательности, определяемые как:
-
, , и — внутренние источники напряжения в относительных единицах, определяемые как:
-
— амплитуда ЭДС в о.е.
-
, , и определяются следующим образом:
-
, , и — напряжения статора, измеренные от порта ~ до нейтрали n.
-
— базовая частота в радианах.
-
, , и — потокосцепления осей d, q и нулевой последовательности.
-
— скорость вращения ротора в о.е.
-
— активное сопротивление статора.
-
, , и — токи обмотки статора по оси d, q и токи статора нулевой последовательности, определяемые как:
-
, , и — токи статора, вытекающие из порта ~.
Потокосцепления статора равны:
,
где:
-
— индуктивность рассеяния статора.
Уравнение мощности упрощенной синхронной машины в о.е. выглядит следующим образом:
.
Порты
Вход
E_si — амплитуда внутреннего генерируемого напряжения (фаза-нейтраль)
вектор
Входной порт сигнала, связанный с амплитудой внутреннего сгенерированного напряжения (фаза-нейтраль); вектор из трех элементов.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Parameterization unit значение SI.
E_pu — амплитуда внутреннего генерируемого напряжения в относительных единицах напряжения
вектор
Порт, связанный с амплитудой в относительных единицах внутреннего сгенерированного напряжения в виде вектора.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Parameterization unit значение Per unit.
Выход
o — текущие значения переменных, о.е.
вектор
Порт вывода, выводящий текущие значения переменных машины в о.е.; вектор из нескольких элементов. Элементы вектора:
-
ЭДС фазы а,
-
ЭДС фазы b,
-
ЭДС фазы c,
-
Электромагнитный момент,
-
Частота вращения ротора,
-
Напряжение статора по оси ,
-
Напряжение статора по оси ,
-
Напряжение нулевой последовательности статора,
-
Ток по оси d статора,
-
Ток по оси q статора,
-
Ток нулевой последовательности статора
-
Электрический угол ротора,
Чтобы подключиться к этому порту, используйте блок Synchronous Machine Measurement.
Ненаправленные
R — ротор машины
вращательная механика
Механический вращательный порт, соответствует ротору машины.
C — корпус машины
вращательная механика
Механический вращательный порт, соответствует корпусу машины.
~ — обмотка статора
электричество
Трехфазный электрический порт, соответствует обмоткам статора.
n — нейтраль
электричество
Электрический порт, соответствует нейтральной точке обмотки статора.
Параметры
Main
Rated apparent power, VA — номинальная полная мощность
555e6 В*А (по умолчанию) | скаляр
Номинальная мощность.
Rated voltage, V — среднеквадратичное линейное напряжение
24e3 В (по умолчанию) | скаляр
Номинальное среднеквадратичное линейное напряжение.
Rated electrical frequency, Hz — номинальная электрическая частота
50 Гц (по умолчанию) | скаляр
Номинальная электрическая частота, при которой указывается номинальная полная мощность.
Number of pole pairs — число пар полюсов
2 (по умолчанию) | скаляр
Число пар полюсов машины.
Parameterization units — параметризация блока
SI (по умолчанию) | Per unit
Метод параметризации блока. Варианты:
-
SI -
Per unit
Internal resistance, pu — внутреннее активное сопротивление
0.05 (по умолчанию) | скаляр
Внутреннее сопротивление.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization units значение Per unit.
Internal inductance, pu — внутренняя индуктивность
0.3 (по умолчанию) | скаляр
Внутренняя индуктивность.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization units значение Per unit.
Internal resistance, Ohm — внутреннее активное сопротивление
0.0519 Ohm (по умолчанию) | скаляр
Внутреннее активное сопротивление.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization units значение SI.
Internal inductance, H — внутренняя индуктивность
0.3 (по умолчанию) | скаляр
Внутренняя индуктивность.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization units значение SI.
Initial Conditions
Initialization option — вариант инициализации
Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase (по умолчанию) | Set targets for rotor angle and Park’s transform variables
Способ задания значений параметров и переменных в начале моделирования:
-
Set real power, reactive power, terminal voltage and terminal phase— номинальные параметры задаются независимо от подключенной сети. -
Set targets for rotor angle and Park’s transform variables— приоритет и начальные целевые значения для переменных блока задаются перед симуляцией с помощью настроек Initial Targets.
Зависимости
Если вы установите для этого параметра значение:
-
Set targets for rotor angle and Park’s transform variables— становится видимым раздел настроек параметров Initial Targets. -
Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase— становится видимым раздел настроек параметров Initial Conditions.
Terminal voltage magnitude, V — начальная амплитуда напряжения на клеммах
24e3 (по умолчанию)
Начальная амплитуда напряжения на клеммах.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.
Terminal voltage angle, rad — начальная фаза напряжения на клеммах
0.0 (по умолчанию)
Начальная фаза напряжения на клеммах.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.
Active power generated, W — генерируемая активная мощность
500e6 Вт (по умолчанию)
Генерируемая активная мощность.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.
Reactive power generated, VAR — генерируемая реактивная мощность
0.0 (по умолчанию)
Генерируемая реактивная мощность.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.
Initial Targets
Rotor angle (mechanical), rad — начальный механический угол ротора
0.0 (по умолчанию)
Начальный механический угол ротора.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set targets for rotor angle and Park’s transform variables.
d-axis flux linkage Ψd, pu — начальное потокосцепление статора по оси d
0.0 (по умолчанию)
Начальное потокосцепление статора по оси .
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set targets for rotor angle and Park’s transform variables.
q-axis flux linkage Ψq, pu — начальное потокосцепление статора по оси q
0.0 (по умолчанию)
Начальное потокосцепление статора по оси .
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set targets for rotor angle and Park’s transform variables.
Zero-sequence flux linkage Ψ0, pu — начальное потокосцепление статора нулевой последовательности
0.0 (по умолчанию)
Начальное потокосцепление статора нулевой последовательности.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization option значение Set targets for rotor angle and Park’s transform variables.