PID-controller AVR

Регулятор возбуждения АРВ-М.

Тип: SubSystem

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Control/SM Control/PID-controller AVR

Описание

Блок PID-controller AVR представляет собой регулятор возбуждения, который реализует пропорционально-интегрально-дифференциальный закон управления напряжением генератора по следующим параметрам:

Отклонение напряжения от уставки;
Скорость изменения напряжения;
Отклонение частоты напряжения от номинального;
Скорость изменения частоты напряжения;
Скорость изменения тока возбуждения.

Блок PID-controller AVR может быть использован в качестве регулятора возбуждения в модели синхронного генератора с системой управления, которая представлена на схеме.

p controller avr 2

Математическая модель PID-controller AVR представлена на схеме.

pid controller avr 1

На представленной схеме

— напряжение статора генератора;
— значение уставки напряжения;
— реактивный ток статора генератора;
— доля компенсации реактивного сопротивления трансформатора;
— отклонение частоты напряжения генератора;
— ток ротора;
— коэффициенты усиления в каналах регулирования напряжения и стабилизации.

Порты

Вход

# I_reactive — входное значение реактивного тока генератора
скаляр

Details

Входное значение реактивного тока генератора в относительных единицах.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# V_ref — входное значение уставки напряжения генератора
скаляр

Details

Входное значение уставки напряжения генератора в относительных единицах.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# I_fd — входное значение тока возбуждения
скаляр

Details

Входное значение тока возбуждения от генератора в относительных единицах.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# Δf — входное значение отклонения частоты напряжения генератора от номинального
скаляр

Details

Входное значение отклонения частоты напряжения генератора от номинального в относительных единицах.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# V_d — входное значение напряжения генератора по оси d
скаляр

Details

Входное значение напряжения генератора по оси d в dq0-координатах в относительных единицах.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Enable d-q voltage ports.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# V_q — входное значение напряжения генератора по оси q
скаляр

Details

Входное значение напряжения генератора по оси q в dq0-координатах в относительных единицах.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Enable d-q voltage ports.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# V — полное входное значение напряжения генератора
скаляр

Details

Полное входное значение напряжения генератора в относительных единицах.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, снимите флажок Enable d-q voltage ports.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Выход

# V_r — выходное значение напряжения автоматического регулятора возбуждения
скаляр

Details

Выходное значение задания напряжения автоматического регулятора возбуждения в относительных единицах.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Основные

# Voltage error gain K0v — коэффициент усиления по каналу отклонения напряжения

Details

Коэффициент усиления по каналу отклонения напряжения.

Значение по умолчанию	`50.0`
Имя для программного использования	`K0_v`
Вычисляемый	Да

# Voltage derivative gain K1v — коэффициент усиления по каналу скорости изменения напряжения

Details

Коэффициент усиления по каналу скорости изменения напряжения.

Значение по умолчанию	`5.0`
Имя для программного использования	`K1_v`
Вычисляемый	Да

# Field current derivative gain K1Ifd — коэффициент усиления по каналу скорости изменения тока возбуждения

Details

Коэффициент усиления по каналу скорости изменения тока возбуждения.

Значение по умолчанию	`5.0`
Имя для программного использования	`K1_I_fd`
Вычисляемый	Да

# Frequency error gain K0f — коэффициент усиления по каналу отклонения частоты напряжения от номинального

Details

Коэффициент усиления по каналу отклонения частоты напряжения от номинального.

Значение по умолчанию	`2.0`
Имя для программного использования	`K0_f`
Вычисляемый	Да

# Frequency derivative gain K1f — коэффициент усиления по каналу скорости изменения частоты напряжения

Details

Коэффициент усиления по каналу скорости изменения частоты напряжения.

Значение по умолчанию	`5.0`
Имя для программного использования	`K1_f`
Вычисляемый	Да

# Voltage derivative time constant T1, s — постоянная времени запаздывания канала скорости изменения напряжения генератора

Details

Постоянная времени запаздывания канала скорости изменения напряжения генератора, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.06`
Имя для программного использования	`T1`
Вычисляемый	Да

# Frequency error time constant T2, s — постоянная времени запаздывания по каналу отклонения частоты напряжения от номинального

Details

Постоянная времени запаздывания по каналу отклонения частоты напряжения от номинального, в секундах.

Значение по умолчанию	`2.0`
Имя для программного использования	`T2`
Вычисляемый	Да

# Frequency derivative time constant T3, s — постоянная времени запаздывания канала скорости изменения частоты напряжения

Details

Постоянная времени запаздывания канала скорости изменения частоты напряжения, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.05`
Имя для программного использования	`T3`
Вычисляемый	Да

# Frequency time constant T4, s — постоянная времени запаздывания по каналу отклонения частоты напряжения от номинального

Details

Постоянная времени запаздывания по каналу отклонения частоты напряжения от номинального, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.02`
Имя для программного использования	`T4`
Вычисляемый	Да

# Field current derivative time constant T5, s — постоянная времени запаздывания канала скорости изменения тока возбуждения

Details

Постоянная времени запаздывания канала скорости изменения тока возбуждения, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.15`
Имя для программного использования	`T5`
Вычисляемый	Да

# Integrator time constant T6, s — постоянная времени запаздывания общего канала АРВ

Details

Постоянная времени запаздывания общего канала АРВ, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.5`
Имя для программного использования	`T6`
Вычисляемый	Да

# Time delay branch magnitude voltage T7, s — время чистой задержки по каналу скорости изменения напряжения генератора

Details

Время чистой задержки по каналу скорости изменения напряжения генератора, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.02`
Имя для программного использования	`T7`
Вычисляемый	Да

# Time delay branch field current T8, s — время чистой задержки по каналу скорость изменения тока возбуждения

Details

Время чистой задержки по каналу скорость изменения тока возбуждения, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.02`
Имя для программного использования	`T8`
Вычисляемый	Да

# Time delay branch frequency voltage T9, s — время чистой задержки по каналу скорости изменения частоты напряжения

Details

Время чистой задержки по каналу скорости изменения частоты напряжения, в секундах.

Значение по умолчанию	`0.05`
Имя для программного использования	`T9`
Вычисляемый	Да

# Сompensated transformer resistance Xcompounding, pu — реактивное сопротивление трансформатора, компенсируемое регулятором

Details

Реактивное сопротивление трансформатора, компенсируемое регулятором, заданное в относительных единицах.

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`X_compounding`
Вычисляемый	Да

# Integrator branch limits [Vmax Vmin], pu — пределы выходного значения интегрирующей ветви

Details

Максимальное и минимальное выходное значение интегрирующей ветви в относительных единицах.

Значение по умолчанию	`[1.2 0.2]`
Имя для программного использования	`integrator_branch_limits`
Вычисляемый	Да

Voltage Ports

# Enable d-q voltage ports — активация входных портов напряжения генератора по осям d и q

Details

Если этот флажок установлен, блок использует входные порты V_d и V_q Если флажок снят, вместо d- и q-составляющих блок использует порт V для передачи полного значения напряжения.

По умолчанию флажок установлен.

Значение по умолчанию	`true (включено)`
Имя для программного использования	`enable_d_q_voltage`
Вычисляемый	Да

Начальные значения

# Initial condition of the regulator voltage, pu — начальное значение регулятора напряжения

Details

Желаемое значение выхода V_r регулятора напряжения в начальный момент симуляции в относительных единицах.

Значение по умолчанию	`1.0`
Имя для программного использования	`voltage_regulator_start`
Вычисляемый	Да

Начальные Значения Машины

# Initial condition of terminal voltage magnitude, pu — начальное значение напряжения на клеммах генератора

Details

Значение напряжения с клемм генератора, которое придет на порт V (среднеквадратичное V_d, V_q) в начальный момент симуляции, в относительных единицах, чтобы получить желаемое начальное значение выхода V_r регулятора.

Значение по умолчанию	`1.0`
Имя для программного использования	`V_mag_start`
Вычисляемый	Да

Литература

А.А. Юрганов, В.А. Кожевников. Регулирование возбуждения синхронных генераторов.
В.П. Шойко. Автоматическое регулирование в электрических системах.

Примеры

Явнополюсный генератор с регуляторами