二十五章用戶自定義動態(tài)模型

User-DefinedDynamicTestModel第二十五章用戶自定義動態(tài)模型(UDM)(User-DefinedDynamicModelsETAP用戶自定義動態(tài)模型程序是連接用戶自定義調(diào)速器、勵磁器、同步發(fā)電機(jī)中的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型以及同步電機(jī)中勵磁器模型的工具。ETAP在進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定性分析的運行時應(yīng)用這些動態(tài)MatlabSimulink?工具創(chuàng)建用戶自定義動態(tài)模型控制模塊。ETAPUser-DefinedDynamicTestModel第二十五章用戶自定義動態(tài)模型(UDM)(User-DefinedDynamicModelsETAP用戶自定義動態(tài)模型程序是連接用戶自定義調(diào)速器、勵磁器、同步發(fā)電機(jī)中的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型以及同步電機(jī)中勵磁器模型的工具。ETAP在進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定性分析的運行時應(yīng)用這些動態(tài)MatlabSimulink?工具創(chuàng)建用戶自定義動態(tài)模型控制模塊。ETAPIEEE類型或制造商設(shè)定的渦輪機(jī)/調(diào)速器、勵磁機(jī)/自動電壓調(diào)節(jié)器和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的方塊圖。用戶自定義動態(tài)模型程序用于在ETAP內(nèi)部沒有模擬的特定模型的特殊情況Simulink?創(chuàng)建用戶自定義動態(tài)模型的模板文件(UDMTemplate創(chuàng)建一個用戶動態(tài)模型(Createacustomdynamicmodel)(方塊圖/傳遞函數(shù))ETAP特殊目錄中保存該模型(Savethemodel)通過ETAP編輯器創(chuàng)建用戶自定義動態(tài)模型的等式文件為同步發(fā)電機(jī)選擇用戶自定義動態(tài)模型的模板模型(SelecttheUDMTemplateModel)(調(diào)速器、勵磁機(jī)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)。為同步電動機(jī)選擇用戶自定義動態(tài)模型的模板模型(勵磁機(jī))ETAP通過ETAP暫態(tài)穩(wěn)定性模式來運行分析OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestUser-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel User-DefinedDynamicTestModel 用戶自定義動態(tài)模型的模板文件(UDM打開Simulink?編輯器并用Simulink?建立控制方塊圖。如保存控制方塊圖為XYZ時，Simulink?會自動生成一個文件ETAP就OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.1.1Simulink?創(chuàng)User-DefinedDynamicTestModel25.1.1Simulink?創(chuàng)建模板文件(CreateTemplateFileUsing在當(dāng)前版本的ETAPETAP認(rèn)可的在Simulink?3在函數(shù)模塊中使用的函數(shù)類型有：sin,cos,tan,atan,abs,exp,sqrt,log.Simulink?中為方塊圖自定義的輸入和輸出變量名可以是任意的，通過系統(tǒng)變量選擇編輯器傳ETAP。為了簡化工作，建議使用如下關(guān)鍵詞作為輸入輸出變量名。ETAP用戶自定義動態(tài)OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0User關(guān)鍵描述輸入發(fā)電機(jī)終端電W軸轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)終端電壓發(fā)電機(jī)有功功發(fā)電機(jī)機(jī)械功發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相User-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0User關(guān)鍵描述輸入發(fā)電機(jī)終端電W軸轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)終端電壓發(fā)電機(jī)有功功發(fā)電機(jī)機(jī)械功發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相輸出電力系統(tǒng)穩(wěn)定器輸出信勵磁機(jī)/自動電壓調(diào)節(jié)器模型關(guān)鍵描述輸入電機(jī)終端結(jié)合電機(jī)終端It電機(jī)終端綜合形式的電機(jī)終端電電機(jī)有功電機(jī)無功電力系統(tǒng)穩(wěn)定器信Ifd電機(jī)磁場電機(jī)終端電壓電機(jī)功率輸出勵磁機(jī)輸出電渦輪/調(diào)速器模型關(guān)鍵描述輸入發(fā)電機(jī)有功電W發(fā)動機(jī)輸出渦輪輸出機(jī)械User-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.1.2保存用User-DefinedDynamicTestModel25.1.2保存用戶自定義動態(tài)模型的模板文件(SavingUDMTemplateSimulink?創(chuàng)建的控制方塊圖文件必須保存在以下文件夾ETAP5XX\Udm\GovETAP5XX\Udm\ExcETAP5XX\Udm\PssOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2選擇用戶自定義動態(tài)模型(SelectUDMEP會自動把它添加到同電力系統(tǒng)穩(wěn)定器屬性頁中選擇所要的用戶自定義動態(tài)模型模板文件。注意，同一模板文件可在EP程序文件中用于多個電機(jī)。選擇用戶自定義動態(tài)模型的模板文件后編輯用戶自定義動態(tài)模型按鈕就處于激活狀態(tài)。OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.2.1User-DefinedDynamicTestModel25.2.1同步發(fā)電機(jī)勵磁機(jī)/自動電壓調(diào)節(jié)器的用戶自定義動態(tài)模(UDMModelsforSynchronousGeneratorOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.2同步發(fā)電機(jī)渦輪/調(diào)速器用戶自定義動態(tài)模型(UDMModelsforSynchronousGeneratorTurbine/Governor)OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.3同步發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器用戶自定義動態(tài)模型(UDMModelsforSynchronousGeneratorPSS)下圖說明了如何用下拉菜單的類型為同步發(fā)電機(jī)選擇一個電力系統(tǒng)穩(wěn)定器用戶自定義動態(tài)模型模OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.4同步電動機(jī)勵磁機(jī)/自動電壓調(diào)節(jié)器的用戶自定義動態(tài)模型(UDMModelsforSynchronousMotorOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.5用戶自定義動態(tài)模型的參數(shù)報告(UDMModelParameter在編譯完一個用戶自定義動態(tài)模型后，一份Word文檔格式(.doc)的關(guān)于用戶自定義動態(tài)模型參數(shù)的報告文件就會在相同的文件夾下作為工程文件自動產(chǎn)生。報告文件名是運用電機(jī)名稱和用戶自O(shè)perationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.6編譯用戶自定義動態(tài)模型的等式文件(CompileUDMEquationFile)從編輯器中選擇用戶自定義動態(tài)模型的模板文件后，點擊“編譯用戶自定義動態(tài)模按鈕為所選的電機(jī)和用戶自定義動態(tài)模型鍵創(chuàng)建一個編輯等式文件。編譯等式文件自動與該電機(jī)相鏈接并點擊編譯“用戶自定義動態(tài)模型”按鈕時，用戶自定義動態(tài)模型編輯器對話框自動彈出。它提供三個函數(shù)便與您設(shè)定初始條件參數(shù)，編譯用戶自定義動態(tài)模型的腳本文件成為等式文件并測試等OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel用戶自定義動態(tài)模型編譯器用戶自定義的User-DefinedDynamicTestModel用戶自定義動態(tài)模型編譯器用戶自定義的動態(tài)模型(User-DefinedDynamic類型代表用戶自定義動態(tài)模型的模板文件的模型類型(調(diào)速器，勵磁機(jī)或電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)設(shè)備用戶自定義動態(tài)模型的模板文件(UDMTemplate說明了用戶自定義動態(tài)模型的模板文件的路徑和名稱。(由Simulink?生成的腳本文件)初始化方法(InitializationOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel直接迭代編譯用戶自定義動態(tài)User-DefinedDynamicTestModel直接迭代編譯用戶自定義動態(tài)模型的模板文件成為等式文件(CompileUDMTemplateFiletoEquationFile)高級設(shè)定(AdvancedSetting（Direct在高級設(shè)定編輯器中你可以設(shè)定初始條件參數(shù)：最大值迭代次數(shù)，精確度和步長。這些參數(shù)的設(shè)最大迭代次數(shù)(Max.2000。精確度0.0001。步長(Increment0.0035。高級設(shè)定(AdvancedSetting（Iterative在高級設(shè)定編輯器中你可以設(shè)定初始條件參數(shù)：最大迭代次數(shù)，精度和步長。這些參數(shù)的設(shè)定會OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel迭代時間((IterationTime)(秒User-DefinedDynamicTestModel迭代時間((IterationTime)(秒100。穩(wěn)定時間((SettleTime)(秒30，這個值一直小于迭代時間。步長(Time0.002。編譯用戶自定義動態(tài)模型的等式文件(UDMEquation測試模型(Test點擊該按鈕用不同的測試模型以單獨的模式測試用戶自定義動態(tài)模型等式文件。請查看測試模型OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4系統(tǒng)User-DefinedDynamicTestModel25.4系統(tǒng)變量命名映(SystemVariableName點擊編譯按鈕時，變量命名映射編輯器就會彈出。它由調(diào)速器，勵磁機(jī)和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器編輯器三頁組成，在模型方塊圖中提供給您選擇的合適的系統(tǒng)輸入，輸出和用方塊名稱表示的參考該編輯器允許您將輸入，輸出和參考模板文件的變量命名映射到ETAP使用的關(guān)鍵詞。如果在模型方塊圖中使用正確的關(guān)鍵詞，相應(yīng)的變量名會自動出現(xiàn)在選擇欄中，否則顯示為沒有。點擊編輯器頁中的確定按鈕進(jìn)行編輯程序。編輯程序完成后，用戶自定義動態(tài)模型模板文件就轉(zhuǎn)化為用戶自定義動態(tài)模型的等式文件了，名字為“UDM_GENID_XYZ.bin”，其OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4.1調(diào)速器User-DefinedDynamicTestModel25.4.1調(diào)速器屬性頁(Governor系統(tǒng)輸入(System速度(W)(Speed運用下拉菜單選擇調(diào)速器輸入速度變量名添加到關(guān)鍵詞中(W)功率(Pe)(ElecPower(ETAP關(guān)鍵詞中(Pe)，用發(fā)電機(jī)有功（MW）為OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel系統(tǒng)輸出(System機(jī)械功率(Pm)(MechUser-DefinedDynamicTestModel系統(tǒng)輸出(System機(jī)械功率(Pm)(MechPower(ETAP關(guān)鍵詞中(W)。系統(tǒng)參考(System參考(Wref)(SpeedRef(ETAP關(guān)鍵詞中(Wref)參考功率(Pref)(PowerRef(ETAP(Pref)。用發(fā)電機(jī)功率單位（MW）參考溫度(Tref)(TempRef(ETAP關(guān)鍵詞中(Tref)負(fù)荷分配(Load負(fù)荷分配(Psh)(LoadShare(ETAP關(guān)鍵字(Psh)中。這是每單位發(fā)電機(jī)功率的調(diào)組號(Group1，2，3作為組號1，選擇發(fā)電機(jī)4，5，6作為組號2，否則這個下拉菜單將會變灰。默認(rèn)的組號“0”表示沒OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4.2勵User-DefinedDynamicTestModel25.4.2勵磁機(jī)屬性頁(Exciter系統(tǒng)輸入(System終端電壓(Vt)(TerminalVoltage(從下拉菜單中選擇勵磁機(jī)輸入終端電壓變量命名映射到ETAP關(guān)鍵詞中(Vt)，用電機(jī)終端母線電終端電流(It)(TerminalCurrent(ETAP關(guān)鍵詞中(It)，用電機(jī)終端母線電流OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel復(fù)合終端電壓(CVt)(ComplexTerminalUser-DefinedDynamicTestModel復(fù)合終端電壓(CVt)(ComplexTerminalVoltage(ETAP關(guān)鍵詞中(CVt)，用電機(jī)終端母復(fù)合終端電流(CIt)(ComplexTerminalCurrent(從下拉菜單中選擇勵磁機(jī)輸入終端復(fù)合電流變量命名映射到ETAP關(guān)鍵詞中(CIt)，用電機(jī)終端母有功功率(Pe)(RealPower(從下拉菜單中選擇添加勵磁機(jī)輸入有功電功率變量命名映射到ETAP關(guān)鍵詞中(Pe)，用電機(jī)視在功率MVA單位的百分比表示電機(jī)有功電功率。無功功率(Qe)(ReactivePower(從下拉菜單中選擇添加勵磁機(jī)輸入無功電功率變量命名映射到ETAP關(guān)鍵詞中(Qe)，用電機(jī)視在功率MVA單位的百分比表示電機(jī)無功功率。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器信號(Vs)(PSSSignal(ETAP(Vs)，用磁場電流(Ifd)(FieldCurrent(從下拉菜單中選擇添加勵磁機(jī)輸入磁場繞組電流變量名到ETAP關(guān)鍵詞中(Ifd)，用電機(jī)為基準(zhǔn)值終端頻率(Fre)(TerminalFrequency(ETAP關(guān)鍵詞中(Fre)，這就是每單位處的發(fā)電機(jī)功率因數(shù)(PF)(PowerFactor(從下拉菜單中選擇添加勵磁機(jī)功率因數(shù)變量名到ETAP關(guān)鍵詞中(PF)，這就是每單位處的功率因系統(tǒng)輸出(System磁場電壓(Efd)(FieldVoltageETAP關(guān)鍵詞中(Efd)，用電機(jī)終端母線電壓額定值單位系統(tǒng)參考(System參考電壓(Vref)(VoltageRef(添加電壓參考變量名到ETAP(Vref)，用電機(jī)終端母線電壓額定值單位的百分比表示勵無功控制器(varOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel參考無功功率(Qref)(ReactivePowerUser-DefinedDynamicTestModel參考無功功率(Qref)(ReactivePowerRef(ETAP關(guān)鍵字(Qref)中。這種參考無功功率是每單位標(biāo)功率因數(shù)控制器(PowerFactor參考功率因數(shù)(PFRef)(PowerFactorRef(ETAP關(guān)鍵字(PFRef)。這種參考無功功率是每單位標(biāo)逆流補(bǔ)償(CrossCurrent對于勵磁器逆流補(bǔ)償模型，參與無功分配的發(fā)電機(jī)組號(名稱需要在用戶自定義模型勵磁器編輯0表示沒有可用的無功分配和所選的盒子變灰。{bmcVar無功分配組號(varShareGroup這些組號允許你得到幾個發(fā)電機(jī)并且為無功分配把它們捆綁在一起。在上圖中，你可以選擇發(fā)電1，2，314，5，62，否則這個下拉菜單將OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4.3電User-DefinedDynamicTestModel25.4.3電力系統(tǒng)穩(wěn)定器屬性頁(PSS系統(tǒng)輸入(System軸速(W)(ShaftSpeed從下拉菜單中選擇電力系統(tǒng)穩(wěn)定器輸入軸速度變量命名映射到ETAP關(guān)鍵詞中(W)，用發(fā)電機(jī)同電壓頻率(f)(VoltageFrequency(OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelETAP（fUser-DefinedDynamicTestModelETAP（f），用系統(tǒng)額有功功率(Pe)(RealPower(ETAP(Pe)，用電機(jī)功轉(zhuǎn)子相角(Ang)(RotorAngle(ETAP關(guān)鍵詞中(Ang)，用輻條表機(jī)械功率(Pm)(MechPower(ETAP關(guān)鍵詞中(Pm)，用發(fā)電機(jī)終端電壓(Vt)(TerminalVoltage(從下拉菜單中選擇電力系統(tǒng)穩(wěn)定器輸入終端電壓變量命名映射到ETAP關(guān)鍵詞中(Vt)，用電機(jī)終系統(tǒng)輸出(System電力系統(tǒng)穩(wěn)定器信號(Vs)(PSSSignal(ETAP關(guān)鍵詞中(Vs)用OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5測試模型(Test用戶自定義動態(tài)模型程序允許為用戶自定義動態(tài)模型的等式文件作單獨測試。根據(jù)選擇的模型，點擊測試模型按鈕，會自動彈出調(diào)速器測試模型編輯器，勵磁機(jī)測試模型編輯器或是電力系統(tǒng)穩(wěn)定器測試模型編輯器。這些編輯器為簡單的電力系統(tǒng)提供系統(tǒng)輸入變量值和測試類型如甩負(fù)荷，增User-DefinedDynamicTestModel25.5測試模型(Test用戶自定義動態(tài)模型程序允許為用戶自定義動態(tài)模型的等式文件作單獨測試。根據(jù)選擇的模型，點擊測試模型按鈕，會自動彈出調(diào)速器測試模型編輯器，勵磁機(jī)測試模型編輯器或是電力系統(tǒng)穩(wěn)定器測試模型編輯器。這些編輯器為簡單的電力系統(tǒng)提供系統(tǒng)輸入變量值和測試類型如甩負(fù)荷，增加負(fù)荷和母線故障等)的自定義。測試電力系統(tǒng)由一個發(fā)電機(jī)通過輸電線連接到單個負(fù)荷組成，如OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5.1調(diào)速器測試User-DefinedDynamicTestModel25.5.1調(diào)速器測試模型(GovernorModel系統(tǒng)輸入(pu)(SystemInput速度(W)(Speed1.0電功(Pe)(ElecPower(1.0，0.5。仿真時間(Simulation時間步長(秒)(TimeStep(該參數(shù)自定義了仿真時間的步長，默認(rèn)值是0.0005S總時(秒)(TotalTime(該參數(shù)自定義了仿真的總時間，默認(rèn)值是40.0SOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel系統(tǒng)輸出(pu)(SystemOutput機(jī)User-DefinedDynamicTestModel系統(tǒng)輸出(pu)(SystemOutput機(jī)械功率(Pm)(MechPower(測試類型(Test甩負(fù)荷(Load選擇該選項進(jìn)行電力系統(tǒng)50%增加負(fù)荷(Load選擇該選項進(jìn)行增加負(fù)荷50%母線故障(Fault測試圖形OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5.2勵磁機(jī)測試模型(ExciterUser-DefinedDynamicTestModel25.5.2勵磁機(jī)測試模型(ExciterModel系統(tǒng)輸入(puSystemInput終端電壓(Vt)(TerminalVoltage(1.0終端電流(It)(TerminalCurrent(有功功率(Pe)(RealPower(無功功率(Qe)(ReactivePower(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器信號(Vs)(PSSSignal(0磁場電流(Ifd)(FieldCurrent(OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel0終端頻率(Fre)(TerminalFrequency(1功率User-DefinedDynamicTestModel0終端頻率(Fre)(TerminalFrequency(1功率因數(shù)(PF)(Power復(fù)合終端電壓(CVt)(ComplexTerminalVoltage(復(fù)合終端電流(It)(ComplexTerminalCurrent(仿真時間(Simulation時間步長(sec)(TimeStep(該參數(shù)自定義了仿真時間步長，默認(rèn)值是0.002S總時(sec)(TotalTime(該參數(shù)自定義了仿真總時間，默認(rèn)值是40.0S系統(tǒng)輸出(pu)(SystemOutput磁場電壓(Efd)(FiledVoltage測試類型(Test甩負(fù)荷(Load50%增加負(fù)荷(Load選擇該選項進(jìn)行增加50%故障母線(Fault測試在勵磁機(jī)測試編輯器中選擇測試模型和測試輸入值及仿真步長后，可以點擊測試按鈕進(jìn)行勵OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel測試成功完成后，將顯示圖表以查看結(jié)果。點擊測試模型編輯器上的圖表按鈕，將顯示如下圖表OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5.3電力系統(tǒng)穩(wěn)定器測User-DefinedDynamicTestModel25.5.3電力系統(tǒng)穩(wěn)定器測試模型(PSSModel系統(tǒng)輸入(puSystemInput軸速(W)(ShaftSpeed0.005終端電壓(Vt)(TerminalVoltage(有功功率(Pe)(RealPower(該參數(shù)以單位功率的形式自定義了發(fā)電機(jī)有功電功率增量值，默認(rèn)值是0.01轉(zhuǎn)子相角(Ang)(RotorAngleinrad(該參數(shù)自定義了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相角增量值。默認(rèn)值是0.01機(jī)械功率(Pm)(MechPower(該參數(shù)以單位功率的形式自定義了發(fā)電機(jī)機(jī)械功率值，默認(rèn)值是0.01OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel電壓頻率(f)(VoltageFrequencyUser-DefinedDynamicTestModel電壓頻率(f)(VoltageFrequency0.01仿真時間(Simulation時間步長(sec)(TimeStep(0.002S總時(sec)(TotalTime(該參數(shù)自定義了總的仿真時間，默認(rèn)值是40.0S系統(tǒng)輸出(pu)(SystemOutput電力系統(tǒng)穩(wěn)定器信號(Vs)(PSSSignal(測試在電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型測試編輯器中設(shè)定了測試輸入值和仿真時間后，點擊測試按鈕進(jìn)行電力系圖形OperationTechnology,26-ETAP7.5.