二十五章用户自定义动态模型

User-DefinedDynamicTestModel第二十五章用户自定义动态模型(UDM)(User-DefinedDynamicModelsETAP用户自定义动态模型程序是连接用户自定义调速器、励磁器、同步发电机中的电力系统稳定器模型以及同步电机中励磁器模型的工具。ETAP在进行暂态稳定性分析的运行时应用这些动态MatlabSimulink®工具创建用户自定义动态模型控制模块。ETAPUser-DefinedDynamicTestModel第二十五章用户自定义动态模型(UDM)(User-DefinedDynamicModelsETAP用户自定义动态模型程序是连接用户自定义调速器、励磁器、同步发电机中的电力系统稳定器模型以及同步电机中励磁器模型的工具。ETAP在进行暂态稳定性分析的运行时应用这些动态MatlabSimulink®工具创建用户自定义动态模型控制模块。ETAPIEEE类型或制造商设定的涡轮机/调速器、励磁机/自动电压调节器和电力系统稳定器的方块图。用户自定义动态模型程序用于在ETAP内部没有模拟的特定模型的特殊情况Simulink®创建用户自定义动态模型的模板文件(UDMTemplate创建一个用户动态模型(Createacustomdynamicmodel)(方块图/传递函数)ETAP特殊目录中保存该模型(Savethemodel)通过ETAP编辑器创建用户自定义动态模型的等式文件为同步发电机选择用户自定义动态模型的模板模型(SelecttheUDMTemplateModel)(调速器、励磁机、电力系统稳定器)。为同步电动机选择用户自定义动态模型的模板模型(励磁机)ETAP通过ETAP暂态稳定性模式来运行分析OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestUser-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel User-DefinedDynamicTestModel 用户自定义动态模型的模板文件(UDM打开Simulink®编辑器并用Simulink®建立控制方块图。如保存控制方块图为XYZ时，Simulink®会自动生成一个文件ETAP就OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.1.1Simulink®创User-DefinedDynamicTestModel25.1.1Simulink®创建模板文件(CreateTemplateFileUsing在当前版本的ETAPETAP认可的在Simulink®3在函数模块中使用的函数类型有：sin,cos,tan,atan,abs,exp,sqrt,log.Simulink®中为方块图自定义的输入和输出变量名可以是任意的，通过系统变量选择编辑器传ETAP。为了简化工作，建议使用如下关键词作为输入输出变量名。ETAP用户自定义动态OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0User关键描述输入发电机终端电W轴转发电机终端电压发电机有功功发电机机械功发电机转子相User-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0User关键描述输入发电机终端电W轴转发电机终端电压发电机有功功发电机机械功发电机转子相输出电力系统稳定器输出信励磁机/自动电压调节器模型关键描述输入电机终端结合电机终端It电机终端综合形式的电机终端电电机有功电机无功电力系统稳定器信Ifd电机磁场电机终端电压电机功率输出励磁机输出电涡轮/调速器模型关键描述输入发电机有功电W发动机输出涡轮输出机械User-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModelOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.1.2保存用User-DefinedDynamicTestModel25.1.2保存用户自定义动态模型的模板文件(SavingUDMTemplateSimulink®创建的控制方块图文件必须保存在以下文件夹ETAP5XX\Udm\GovETAP5XX\Udm\ExcETAP5XX\Udm\PssOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2选择用户自定义动态模型(SelectUDMEP会自动把它添加到同电力系统稳定器属性页中选择所要的用户自定义动态模型模板文件。注意，同一模板文件可在EP程序文件中用于多个电机。选择用户自定义动态模型的模板文件后编辑用户自定义动态模型按钮就处于激活状态。OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.2.1User-DefinedDynamicTestModel25.2.1同步发电机励磁机/自动电压调节器的用户自定义动态模(UDMModelsforSynchronousGeneratorOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.2同步发电机涡轮/调速器用户自定义动态模型(UDMModelsforSynchronousGeneratorTurbine/Governor)OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.3同步发电机电力系统稳定器用户自定义动态模型(UDMModelsforSynchronousGeneratorPSS)下图说明了如何用下拉菜单的类型为同步发电机选择一个电力系统稳定器用户自定义动态模型模OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.4同步电动机励磁机/自动电压调节器的用户自定义动态模型(UDMModelsforSynchronousMotorOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.5用户自定义动态模型的参数报告(UDMModelParameter在编译完一个用户自定义动态模型后，一份Word文档格式(.doc)的关于用户自定义动态模型参数的报告文件就会在相同的文件夹下作为工程文件自动产生。报告文件名是运用电机名称和用户自OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel25.2.6编译用户自定义动态模型的等式文件(CompileUDMEquationFile)从编辑器中选择用户自定义动态模型的模板文件后，点击“编译用户自定义动态模按钮为所选的电机和用户自定义动态模型键创建一个编辑等式文件。编译等式文件自动与该电机相链接并点击编译“用户自定义动态模型”按钮时，用户自定义动态模型编辑器对话框自动弹出。它提供三个函数便与您设定初始条件参数，编译用户自定义动态模型的脚本文件成为等式文件并测试等OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel用户自定义动态模型编译器用户自定义的User-DefinedDynamicTestModel用户自定义动态模型编译器用户自定义的动态模型(User-DefinedDynamic类型代表用户自定义动态模型的模板文件的模型类型(调速器，励磁机或电力系统稳定器)设备用户自定义动态模型的模板文件(UDMTemplate说明了用户自定义动态模型的模板文件的路径和名称。(由Simulink®生成的脚本文件)初始化方法(InitializationOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel直接迭代编译用户自定义动态User-DefinedDynamicTestModel直接迭代编译用户自定义动态模型的模板文件成为等式文件(CompileUDMTemplateFiletoEquationFile)高级设定(AdvancedSetting（Direct在高级设定编辑器中你可以设定初始条件参数：最大值迭代次数，精确度和步长。这些参数的设最大迭代次数(Max.2000。精确度0.0001。步长(Increment0.0035。高级设定(AdvancedSetting（Iterative在高级设定编辑器中你可以设定初始条件参数：最大迭代次数，精度和步长。这些参数的设定会OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel迭代时间((IterationTime)(秒User-DefinedDynamicTestModel迭代时间((IterationTime)(秒100。稳定时间((SettleTime)(秒30，这个值一直小于迭代时间。步长(Time0.002。编译用户自定义动态模型的等式文件(UDMEquation测试模型(Test点击该按钮用不同的测试模型以单独的模式测试用户自定义动态模型等式文件。请查看测试模型OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4系统User-DefinedDynamicTestModel25.4系统变量命名映(SystemVariableName点击编译按钮时，变量命名映射编辑器就会弹出。它由调速器，励磁机和电力系统稳定器编辑器三页组成，在模型方块图中提供给您选择的合适的系统输入，输出和用方块名称表示的参考该编辑器允许您将输入，输出和参考模板文件的变量命名映射到ETAP使用的关键词。如果在模型方块图中使用正确的关键词，相应的变量名会自动出现在选择栏中，否则显示为没有。点击编辑器页中的确定按钮进行编辑程序。编辑程序完成后，用户自定义动态模型模板文件就转化为用户自定义动态模型的等式文件了，名字为“UDM_GENID_XYZ.bin”，其OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4.1调速器User-DefinedDynamicTestModel25.4.1调速器属性页(Governor系统输入(System速度(W)(Speed运用下拉菜单选择调速器输入速度变量名添加到关键词中(W)功率(Pe)(ElecPower(ETAP关键词中(Pe)，用发电机有功（MW）为OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel系统输出(System机械功率(Pm)(MechUser-DefinedDynamicTestModel系统输出(System机械功率(Pm)(MechPower(ETAP关键词中(W)。系统参考(System参考(Wref)(SpeedRef(ETAP关键词中(Wref)参考功率(Pref)(PowerRef(ETAP(Pref)。用发电机功率单位（MW）参考温度(Tref)(TempRef(ETAP关键词中(Tref)负荷分配(Load负荷分配(Psh)(LoadShare(ETAP关键字(Psh)中。这是每单位发电机功率的调组号(Group1，2，3作为组号1，选择发电机4，5，6作为组号2，否则这个下拉菜单将会变灰。默认的组号“0”表示没OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4.2励User-DefinedDynamicTestModel25.4.2励磁机属性页(Exciter系统输入(System终端电压(Vt)(TerminalVoltage(从下拉菜单中选择励磁机输入终端电压变量命名映射到ETAP关键词中(Vt)，用电机终端母线电终端电流(It)(TerminalCurrent(ETAP关键词中(It)，用电机终端母线电流OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel复合终端电压(CVt)(ComplexTerminalUser-DefinedDynamicTestModel复合终端电压(CVt)(ComplexTerminalVoltage(ETAP关键词中(CVt)，用电机终端母复合终端电流(CIt)(ComplexTerminalCurrent(从下拉菜单中选择励磁机输入终端复合电流变量命名映射到ETAP关键词中(CIt)，用电机终端母有功功率(Pe)(RealPower(从下拉菜单中选择添加励磁机输入有功电功率变量命名映射到ETAP关键词中(Pe)，用电机视在功率MVA单位的百分比表示电机有功电功率。无功功率(Qe)(ReactivePower(从下拉菜单中选择添加励磁机输入无功电功率变量命名映射到ETAP关键词中(Qe)，用电机视在功率MVA单位的百分比表示电机无功功率。电力系统稳定器信号(Vs)(PSSSignal(ETAP(Vs)，用磁场电流(Ifd)(FieldCurrent(从下拉菜单中选择添加励磁机输入磁场绕组电流变量名到ETAP关键词中(Ifd)，用电机为基准值终端频率(Fre)(TerminalFrequency(ETAP关键词中(Fre)，这就是每单位处的发电机功率因数(PF)(PowerFactor(从下拉菜单中选择添加励磁机功率因数变量名到ETAP关键词中(PF)，这就是每单位处的功率因系统输出(System磁场电压(Efd)(FieldVoltageETAP关键词中(Efd)，用电机终端母线电压额定值单位系统参考(System参考电压(Vref)(VoltageRef(添加电压参考变量名到ETAP(Vref)，用电机终端母线电压额定值单位的百分比表示励无功控制器(varOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel参考无功功率(Qref)(ReactivePowerUser-DefinedDynamicTestModel参考无功功率(Qref)(ReactivePowerRef(ETAP关键字(Qref)中。这种参考无功功率是每单位标功率因数控制器(PowerFactor参考功率因数(PFRef)(PowerFactorRef(ETAP关键字(PFRef)。这种参考无功功率是每单位标逆流补偿(CrossCurrent对于励磁器逆流补偿模型，参与无功分配的发电机组号(名称需要在用户自定义模型励磁器编辑0表示没有可用的无功分配和所选的盒子变灰。{bmcVar无功分配组号(varShareGroup这些组号允许你得到几个发电机并且为无功分配把它们捆绑在一起。在上图中，你可以选择发电1，2，314，5，62，否则这个下拉菜单将OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.4.3电User-DefinedDynamicTestModel25.4.3电力系统稳定器属性页(PSS系统输入(System轴速(W)(ShaftSpeed从下拉菜单中选择电力系统稳定器输入轴速度变量命名映射到ETAP关键词中(W)，用发电机同电压频率(f)(VoltageFrequency(OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelETAP（fUser-DefinedDynamicTestModelETAP（f），用系统额有功功率(Pe)(RealPower(ETAP(Pe)，用电机功转子相角(Ang)(RotorAngle(ETAP关键词中(Ang)，用辐条表机械功率(Pm)(MechPower(ETAP关键词中(Pm)，用发电机终端电压(Vt)(TerminalVoltage(从下拉菜单中选择电力系统稳定器输入终端电压变量命名映射到ETAP关键词中(Vt)，用电机终系统输出(System电力系统稳定器信号(Vs)(PSSSignal(ETAP关键词中(Vs)用OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5测试模型(Test用户自定义动态模型程序允许为用户自定义动态模型的等式文件作单独测试。根据选择的模型，点击测试模型按钮，会自动弹出调速器测试模型编辑器，励磁机测试模型编辑器或是电力系统稳定器测试模型编辑器。这些编辑器为简单的电力系统提供系统输入变量值和测试类型如甩负荷，增User-DefinedDynamicTestModel25.5测试模型(Test用户自定义动态模型程序允许为用户自定义动态模型的等式文件作单独测试。根据选择的模型，点击测试模型按钮，会自动弹出调速器测试模型编辑器，励磁机测试模型编辑器或是电力系统稳定器测试模型编辑器。这些编辑器为简单的电力系统提供系统输入变量值和测试类型如甩负荷，增加负荷和母线故障等)的自定义。测试电力系统由一个发电机通过输电线连接到单个负荷组成，如OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5.1调速器测试User-DefinedDynamicTestModel25.5.1调速器测试模型(GovernorModel系统输入(pu)(SystemInput速度(W)(Speed1.0电功(Pe)(ElecPower(1.0，0.5。仿真时间(Simulation时间步长(秒)(TimeStep(该参数自定义了仿真时间的步长，默认值是0.0005S总时(秒)(TotalTime(该参数自定义了仿真的总时间，默认值是40.0SOperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel系统输出(pu)(SystemOutput机User-DefinedDynamicTestModel系统输出(pu)(SystemOutput机械功率(Pm)(MechPower(测试类型(Test甩负荷(Load选择该选项进行电力系统50%增加负荷(Load选择该选项进行增加负荷50%母线故障(Fault测试图形OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5.2励磁机测试模型(ExciterUser-DefinedDynamicTestModel25.5.2励磁机测试模型(ExciterModel系统输入(puSystemInput终端电压(Vt)(TerminalVoltage(1.0终端电流(It)(TerminalCurrent(有功功率(Pe)(RealPower(无功功率(Qe)(ReactivePower(电力系统稳定器信号(Vs)(PSSSignal(0磁场电流(Ifd)(FieldCurrent(OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel0终端频率(Fre)(TerminalFrequency(1功率User-DefinedDynamicTestModel0终端频率(Fre)(TerminalFrequency(1功率因数(PF)(Power复合终端电压(CVt)(ComplexTerminalVoltage(复合终端电流(It)(ComplexTerminalCurrent(仿真时间(Simulation时间步长(sec)(TimeStep(该参数自定义了仿真时间步长，默认值是0.002S总时(sec)(TotalTime(该参数自定义了仿真总时间，默认值是40.0S系统输出(pu)(SystemOutput磁场电压(Efd)(FiledVoltage测试类型(Test甩负荷(Load50%增加负荷(Load选择该选项进行增加50%故障母线(Fault测试在励磁机测试编辑器中选择测试模型和测试输入值及仿真步长后，可以点击测试按钮进行励OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModelUser-DefinedDynamicTestModel测试成功完成后，将显示图表以查看结果。点击测试模型编辑器上的图表按钮，将显示如下图表OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel25.5.3电力系统稳定器测User-DefinedDynamicTestModel25.5.3电力系统稳定器测试模型(PSSModel系统输入(puSystemInput轴速(W)(ShaftSpeed0.005终端电压(Vt)(TerminalVoltage(有功功率(Pe)(RealPower(该参数以单位功率的形式自定义了发电机有功电功率增量值，默认值是0.01转子相角(Ang)(RotorAngleinrad(该参数自定义了发电机转子相角增量值。默认值是0.01机械功率(Pm)(MechPower(该参数以单位功率的形式自定义了发电机机械功率值，默认值是0.01OperationTechnology,26-ETAP7.5.0UserUser-DefinedDynamicTestModel电压频率(f)(VoltageFrequencyUser-DefinedDynamicTestModel电压频率(f)(VoltageFrequency0.01仿真时间(Simulation时间步长(sec)(TimeStep(0.002S总时(sec)(TotalTime(该参数自定义了总的仿真时间，默认值是40.0S系统输出(pu)(SystemOutput电力系统稳定器信号(Vs)(PSSSignal(测试在电力系统稳定器模型测试编辑器中设定了测试输入值和仿真时间后，点击测试按钮进行电力系图形OperationTechnology,26-ETAP7.5.