Tiểu Luận MHH-MP

Tiểu Luận MHH-MP GVGD: PGS.TS Quyền Huy Ánh

Nguyễn Văn Hải - 1520614

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh

~~~~ʘ~~~~

NGUYỄN VĂN HẢI

DYNAMIC LOAD AND PROGRAMMABLE

VOLTAGE SOURCE – TẢI ĐỘNG VÀ NGUỒN ÁP

LẬP TRÌNH

Tiểu Luận Mô Hình Hóa – Mô Phỏng

TP. HỒ CHÍ MINH – 9/2015



MỤC LỤC

Trang

Trang bìa .................................................................................................................... 1

Mục lục ....................................................................................................................... 2

Chương 1 .................................................................................................................... 3

1.1 Phần mềm Matlab và chương trình mở rộng Simulink ......................................... 2

1.2 Tải động và nguồn áp lập trình .............................................................................. 5

Chương 2 .................................................................................................................... 6

2.1 Khởi tạo các công cụ cần thiết ............................................................................... 6

2.2 Cài đặt thông số cho các khối ............................................................................... 12

2.3 Chạy chương trình mô phỏng ............................................................................... 14

2.4 Nhận xét ................................................................................................................ 18



CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU

1.1 Phần mềm Matlab và chương trình mở rộng Simulink

Simulink là chương trình mở rộng của Matlab nhằm mục đích mô hình hóa, mô

phỏng và khảo sát các hệ thống động học.

Hình 1.1 Giao diện Matlab và chương trình Simulink.

Hình 1.2 Simulink



Trong tiểu luận, sử dụng một công cụ SimpowerSystem trong thư viện Simulink này

để mô phỏng tải trọng động và nguồn áp lập trình được.

Công cụ SympowerSystem có thể được lấy ra bằng 2 cách:

Cách 1: gõ chữ “ powerlib “ trong khung Command Window của Matlab

Hình 1.3 Thư viện các công cụ trong hệ thống điện

Cách 2: lấy trong chương trình Simulink như hình dưới:

Hình 1.4 Simulink → Simscape → SympowerSystem.



1.2 Tải động và nguồn áp lập trình

Tải động lực và nguồn áp lập trình được

Một tải động được kết nối vào lưới điện 500kV, 60Hz. Mạng lưới này được mô

phỏng bằng Thevenin tương đương (nguồn áp sau trở kháng R-L ứng với ngắn mạch 3

pha khoảng 2000MVA). Nguồn áp nội bộ được điều chế để mô phỏng sự thay đổi điện

áp trong nguồn biến động. Tải động là một mô hình phi tuyến được mô phỏng bằng

nguồn dòng. Nó không thể nối được với mạng cảm (RL nối tiếp). Do đó, một tải trở nhỏ

(khoảng 1MW) được thêm vào và nối song song với tải động.

Công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q được xác định bằng phương trình

sau:

If V > Vmin

P = Po*(V/Vo); Q = Qo*(V/Vo)

If V < Vmin

P = Po*(V/Vo)^2; Q = Qo*(V/Vo)^2

Nói cách khác, miễn là điện áp cao hơn 0,7 pu, tải hiện tại là không đổi. Khi điện áp

giảm xuống dưới 0,7 pu tải hoạt động như một trở kháng không đổi.

Để mô phỏng các biến thể của P và Q như chức năng của điện áp, nguồn áp nội bộ được

điều khiển bởi các khối nguồn áp ba pha lập trình được. Mở menu nguồn và lưu ý rằng

các biến thể biên độ có dạng hình sin (Biên độ = 0.5 pu, tần số = 1 Hz). Do đó, nguồn

điện áp theo thứ tự, giữa 0,5 và 1,5 pu. Nguồn điện áp ban đầu là 1 pu. Điều chế bắt đầu

tại t = 0,2 s và dừng lại sau 1 chu kỳ tại t = 1,2 s.



CHƯƠNG 2

MÔ PHỎNG TẢI ĐỘNG VÀ NGUỒN ÁP LẬP TRÌNH

2.1 Khởi tạo các công cụ cần thiết:

Sử dụng các công cụ cần thiết để tạo nên hệ thống sau:

Hình 2.1 Mô phỏng tải động và nguồn áp lập trình được.



Tạo cửa sổ làm việc bằng cách nhấn File/New/Model.

Hình 2.2 Cửa sổ làm việc.

Ở thư viện làm việc, vào mục Specialized Technology / Electrical Sources, ta lấy khối

Three Phase Programable Source ra:

Hình 2.3 Địa chỉ khối Three Phase Programable Source.



Vào mục Specialized Technology / Element, lấy khối Three-Phase Series RLC

Branch, khối Three-Phase Series RLC Load và khối Three Phase Dynamo Load ra:

Hình 2.4 Địa chỉ khối Three-Phase Series RLC Branch.

Hình 2.5 Địa chỉ khối Three-Phase Series RLC Load.



Hình 2.6 Địa chỉ khối Three Phase Dynamo Load.

Vào mục Specialized Technology/ Measurement, lấy khối Three-Phases VI

Measurement ra:

Hình 2.7 Địa chỉ khối Three-Phases VI Measurement.



Vào mục Specialized Technology / Control and Measurement / Measurement, lấy

khối Sequence Analyzer và khối Power ra:

Hình 2.8 Địa chỉ khối Sequence Analyzer.

Hình 2.9 Địa chỉ khối Power (3ph, Instantaneous).



Và cuối cùng là các khối Scope, Powergui, Terminator và Ground, ta sẽ đánh tên vào

nơi tìm kiếm và lấy chúng ra, ví dụ với khối Scope:

Hình 2.10 Cách lấy khối Scope.

Hình 2.11 Tất cả các khối sau khi lấy ra.



Sau khi đã lấy tất cả các khối cần thiết ra ngoài, ta nối chúng lại như hình ban đầu.

Hình 2.12 Nối các khối lại với nhau.

2.2 Cài đặt thông số cho các khối:

Hình 2.14 Cài đặt thông số cho khối Three Phase Series RLC Branch.



Hình 2.13 Cài đặt thông số cho khối Three-Phase Programmable Voltage Source.

Hình 2.15 Cài đặt thông số cho khối Three Phase Series RLC Load.



Hình 2.16 Cài đặt thông số cho khối Three Phase Dynamo Load

2.3 Chạy chương trình mô phỏng

Hình 2.17: Chạy mô phỏng



Hình 2.18 Biểu đồ khối scope 1.



Hình 2.19 Biểu đồ khối scope 2.

Hình 2.20 Biểu đồ khối Scope 3.



Hình 2.21 Thông số Khối Dynamic Load.

Hình 2.22 Thông số áp tính được.



2.4 Nhận xét

Khi mô phỏng và quan sát điện áp tải cùng công suất P & Q và dòng điện trên

Scope1. Quan sát mô phỏng bắt đầu trong trạng thái ổn định. Tại t = 0,2 s, khi điện áp

thay đổi, P và Q bắt đầu tăng (trace 2), tải hiện tải (trace 3) vẫn không đổi. Khi điện áp

giảm xuống dưới 0,7 pu, tải hoạt động như một trở kháng cố định. Do đó, tải thay đổi

theo sự biến đổi điện áp này. Quan sát trên Scope2, sự thay đổi của áp và dòng tức thời.

Ngoài ra, còn nhận thấy rằng P và Q hiển thị trên Scope3 cũng tương tự như tín hiệu P và

Q được trả về bằng cách đo ngõ ra khối Dynamic Load.

Tiểu Luận MHH-MP

Documents

Transcript of Tiểu Luận MHH-MP