ЭЦС - Генератор синхронный 3-фазный (1 л.сх.)

		|Си|
в палитре	на схеме

Блок реализует модель синхронного трехфазного генератора. Используется совместно c элементами библиотеки "ЭЦ - Статика (ЭЦС) 2.0".

В основе модели синхронного генератора лежат упрощенные уравнения Парка-Горева, позволяющие рассчитывать электромагнитные и электромеханические переходные процессы с учетом изменения периодической составляющей тока генератора.

Модель генератора представляет собой трехлинейную систему управляемых ЭДС Ė_А, Ė_B, Ė_C за сверхпереходным сопротивлением x''_dи активным сопротивлением статора генератора R_ст. Входными параметрами для расчета значений ЭДС Ė_А, Ė_B, Ė_C являются фазные токи генератора İ_A, İ_B, İ_C. Расчеты выполняются независимо для каждой последовательности токов и ЭДС, причем для прямой последовательности решаются уравнения Парка-Горева в dq координатах. Вследствие этого токи и ЭДС проходят многократные преобразования между системами "ABC", "12" и "dq".

Общая структура модели синхронного генератора представлена на рисунке 1.

Ток прямой последовательности статора в фазе Аİ₁ и ток обратной последовательности İ₁ определяется на основании комплексных значений фазных токов генератора İ_A, İ_B, İ_C по формулам:

где ȧ – оператор поворота равный e^j120.

Преобразование токов прямой последовательности генератора от фазных координат к dq и обратное преобразование ЭДС прямой последовательности осуществляется следующим образом:

Так как ЭДС модели генератора вынесено за сверхпереходное сопротивление X''_d,, в общем случае не равное сопротивлению обратной последовательности X₂, в ЭДС генератора кроме Ė₁ вводится добавочная ЭДС Ė₂. определяемая по формуле:

С учетом Ė₂ значения фазных ЭДС генератора равны:

Переход от именованных единиц к относительным единицам для тока осуществляется делением на номинальный ток генератора, обратный переход к именованным единицам для ЭДС умножением на номинальное напряжение генератора.

Блок-схема уравнений модели генератора в относительных единицах в dq координатах представлена на рисунке 2.

В модели генератора учитывается по одному демпферному контуру по каждой оси.

Характеристика холостого хода учитывается если свойству "Учитывать характеристику XX" присвоено значение "Да".

Характеристика холостого хода учитывается добавочной ЭДС ΔE_I определяемой выражениями:

где V_unsat – напряжение статора генератора без учета насыщения (в относительных единицах численно равно току возбуждения генератора I_FD), V_sаt – напряжение генератора в соответствии с характеристикой холостого хода.

Уравнение движения генератора имеет вид:

где ω – относительная скорость вращения ротора генератора; δ_г – угол положения ротора, T_j – постоянная инерции турбоагрегата, M_t – момент турбины; M_e – электромагнитный момент; ω₀ – синхронная угловая частота вращения.

Модель синхронного генератора имеет порт "T" предназначенный для подключения блока первичного двигателя (турбины, дизеля и пр.). Порт служит для приема с первичного двигателя сигналов: скорости вращения ω_t или момента M_t и для обратной передачи скорости вращения ротора генератора ω.

Сигнал ω_t используется при необходимости задать скорость вращения генератора (равной значению этого сигнала). В этом случае свойству генератора "Брать с первичного двигателя" нужно присвоить значение "Скорость вращения, о.е.". По умолчанию данное свойство имеет значение "Момент на валу, о.е.". Угол при этом определяется выражением:

Порт "SE" модели синхронного генератора предназначен для подключения модели системы возбуждения. Входным сигналом от системы возбуждения является сигнал напряжения возбуждения E_FD. Выходными сигналами генератора для системы возбуждения являются: напряжение генератора U_t, ток возбуждения I_FD, напряжения генератора в dq координатах U_d и U_q, ток генератора в dq координатах I_d и I_q, скорость вращения ротора генератора ω в о.е.

На порт выхода "P_out" модели синхронного генератора выводится вектор значений параметров генератора. Выводимыми на порт выхода "Р_out" параметрами генератора являются напряжение генератора U_t, ток генератора I_t, угловая скорость вращения ротора ω и частота напряжения генератора f_t. Структура вектора параметров генератора имеет вид:

При значении свойства "Единицы измерения параметров, выводимых с порта" равному "относительные", параметры выводятся в относительных единицах при базисных условиях. При значении этого свойства равному "именованные", параметры выводятся в единицах СИ.

Дополнительной опцией блока является возможность использования его для расчёта в мгновенных значениях (для информации о расчете по мгновенным значениям см. блок "ЭЦД - Генератор синхронный (1 л. сх.)").

Метод расчёта задается свойством "Метод расчета". При значении "Из настроек контейнера" будет использоваться метод, указанный в блоке "ЭЦС - Контейнер метода расчета", в который входит данный блок. Остальные значения позволяют задавать способ расчёта для блока вне зависимости от свойств контура.