Упрощенная синхронная машина

Упрощенная синхронная машина с ЭДС.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.Synchronous.SimplifiedMachine

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Electromechanical/Synchronous/Simplified Synchronous Machine

Описание

Блок Упрощенная синхронная машина 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:

simplified synchronous machine 1 1

simplified synchronous machine 2 1

simplified synchronous machine 3 1

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 , 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 , и нулевой последовательности;
— скорость вращения ротора в о.е.;
— активное сопротивление статора;
, и — токи обмотки статора по оси , и ток 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:

Переменные

Используйте группу параметров Целевые значения, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных параметров блока перед моделированием. Для получения дополнительной информации см. Настройка физических блоков с помощью целевых значений.

Порты

Ненаправленные

# R — ротор машины
вращательная механика

Details

Механический вращательный порт, соответствующий ротору машины.

Имя для программного использования

rod_flange

# C — корпус машины
вращательная механика

Details

Механический вращательный порт, соответствующий корпусу машины.

Имя для программного использования

case_flange

# ~ — обмотка статора
электричество

Details

Трехфазный электрический порт, соответствующий обмоткам статора.

Имя для программного использования

port

# n — нейтраль
электричество

Details

Электрический порт, соответствующий нейтральной точке обмотки статора.

Имя для программного использования

n

Выход

# o — текущие значения переменных, о.е.
вектор

Details

Порт вывода, выводящий текущие значения переменных машины в о.е.; вектор из нескольких элементов. Элементы вектора:

ЭДС фазы a, .
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 Измеритель упрощённой синхронной машины.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Вход

# E_si — амплитуда внутреннего генерируемого напряжения (фаза-нейтраль)
вектор

Details

Входной порт сигнала, связанный с амплитудой внутреннего сгенерированного напряжения (фаза-нейтраль); вектор из трех элементов.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Единицы измерения значение СИ.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# E_pu — амплитуда внутреннего генерируемого напряжения в относительных единицах напряжения
вектор

Details

Порт, связанный с амплитудой в относительных единицах внутреннего сгенерированного напряжения в виде вектора.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Единицы измерения значение Относительные единицы.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Основные

# Номинальная полная мощность — номинальная полная мощность
Вт | мкВт | мВт | кВт | МВт | ГВт | V*A | HP_DIN

Details

Номинальная мощность.

Единицы измерения	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
Значение по умолчанию	`555e6 V*A`
Имя для программного использования	`S_rated`
Вычисляемый	Да

# Номинальное напряжение — среднеквадратичное линейное напряжение
В | uV | мВ | кВ | МВ

Details

Номинальное среднеквадратичное линейное напряжение.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`24e3 V`
Имя для программного использования	`V_rated`
Вычисляемый	Да

# Номинальная электрическая частота — номинальная электрическая частота
Гц | кГц | МГц | ГГц

Details

Номинальная электрическая частота, при которой указывается номинальная полная мощность.

Единицы измерения	`Hz` \| `kHz` \| `MHz` \| `GHz`
Значение по умолчанию	`50 Hz`
Имя для программного использования	`f_rated`
Вычисляемый	Да

# Число пар полюсов — число пар полюсов

Details

Число пар полюсов машины.

Значение по умолчанию	`2`
Имя для программного использования	`N_pole_pairs`
Вычисляемый	Да

# Единицы измерения — единицы измерения параметров блока
Относительные единицы | СИ

Details

Единицы измерения параметров блока:

СИ;
Относительные единицы.

Значения	`Per unit` \| `SI`
Значение по умолчанию	`SI`
Имя для программного использования	`parameter_units`
Вычисляемый	Нет

# Внутреннее сопротивление, о.е. — внутреннее активное сопротивление

Details

Внутреннее сопротивление.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Единицы измерения значение Относительные единицы.

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

# Внутренняя индуктивность, о.е. — внутренняя индуктивность

Details

Внутренняя индуктивность.

Зависимости

Значение по умолчанию	`0.3`
Имя для программного использования	`L_pu`
Вычисляемый	Да

# Внутреннее сопротивление — внутреннее активное сопротивление
Ом | мОм | кОм | МОм | ГОм

Details

Внутреннее активное сопротивление.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Единицы измерения значение СИ.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`0.0519 Ohm`
Имя для программного использования	`R_si`
Вычисляемый	Да

# Внутренняя индуктивность — внутренняя индуктивность
Гн | нГн | мкГн | мГн

Details

Внутренняя индуктивность.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Единицы измерения значение СИ.

Единицы измерения	`H` \| `nH` \| `uH` \| `mH`
Значение по умолчанию	`0.00082589 H`
Имя для программного использования	`L_si`
Вычисляемый	Да

Начальные условия

# Вариант инициализации — выбор инициализации
Установить начальные значения угла ротора и переменных в dq координатах | Установить активную и реактивную мощности, действующее значение и фазу напряжения на выводах | Set targets for load flow variables

Details

Способ задания значений параметров и переменных в начале моделирования:

Установить начальные значения угла ротора и переменных в dq координатах — приоритет и начальные целевые значения для переменных блока задаются перед симуляцией с помощью настроек Целевые значения.
Установить активную и реактивную мощности, действующее значение и фазу напряжения на выводах — номинальные параметры задаются независимо от подключенной сети.
Set targets for load flow variables — тип шины и соответствующие параметры для анализа потокораспределения задаются с помощью настроек Начальные условия.

Зависимости

Если вы установите для этого параметра значение:

Установить начальные значения угла ротора и переменных в dq координатах — становится видимым раздел настроек параметров Целевые значения.
Установить активную и реактивную мощности, действующее значение и фазу напряжения на выводах — становится видимым раздел настроек параметров Начальные условия.
Set targets for load flow variables — становятся видимыми связанные параметры.

Значения	`Set targets for rotor angle and Park’s transform variables` \| `Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase` \| `Set targets for load flow variables`
Значение по умолчанию	`Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase`
Имя для программного использования	`initialization_option`
Вычисляемый	Нет

# Source type — модель источника напряжения
Swing bus | PV bus | PQ bus

Details

Тип источника напряжения, моделируемого блоком.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Вариант инициализации значение Set targets for load flow variables.

Значения	`Swing bus` \| `PV bus` \| `PQ bus`
Значение по умолчанию	`Swing bus`
Имя для программного использования	`load_flow_source_type`
Вычисляемый	Нет

# Напряжение на выводах — начальная амплитуда напряжения на клеммах
В | uV | мВ | кВ | МВ

Details

Начальная амплитуда напряжения на клеммах.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Вариант инициализации значение Установить активную и реактивную мощности, действующее значение и фазу напряжения на выводах, или если для параметра Вариант инициализации установлено значение Set targets for load flow variables, установите для параметра Source type значение Swing bus или PV bus.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`24e3 V`
Имя для программного использования	`V_mag_start`
Вычисляемый	Да

Details

Начальная фаза напряжения на клеммах.

Зависимости

Единицы измерения	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
Значение по умолчанию	`0 deg`
Имя для программного использования	`V_ang_start`
Вычисляемый	Да

# Активная мощность — генерируемая активная мощность
Вт | мкВт | мВт | кВт | МВт | ГВт | V*A | HP_DIN

Details

Генерируемая активная мощность.

Зависимости

Единицы измерения	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
Значение по умолчанию	`500e6 V*A`
Имя для программного использования	`P_t_start`
Вычисляемый	Да

# Реактивная мощность — генерируемая реактивная мощность
Вт | мкВт | мВт | кВт | МВт | ГВт | V*A | HP_DIN

Details

Генерируемая реактивная мощность.

Зависимости

Единицы измерения	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
Значение по умолчанию	`0 V*A`
Имя для программного использования	`Q_t_start`
Вычисляемый	Да

Основные

# Отобразить соответствующие начальные условия — отображение начальных условий

Details

Отобразить соответствующие начальные условия в окне диагностики модели.

Значение по умолчанию	`None`
Имя для программного использования	`display_initial_conditions`
Вычисляемый	Нет

Полезные ссылки

Инициализация синхронных машин и регуляторов

Упрощенная синхронная машина

Описание

Потокосцепления

Переменные

Порты

Ненаправленные

Выход

Вход

Параметры

Основные

Начальные условия

Основные

Полезные ссылки

Примеры