1.4.1 Nguyên lý xây dựng các khối kỹ thuật điện.
Thư viện các khối SimPowerSystems khá phong phú, tuy nhiên, đôi khi mô hình cần thiết của cơ cấu có thể không có trong thư viện. Ví dụ mô hình biến trở phi
.Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……….
28
tuyên, mô hình cuộn kháng bảo hòa, các máy điện kiểu mới v.v. Trong trường hợp đó người sử dụng có thể tự tạo ra mô hình cần thiết trên cơ sở các khối của Simulink và SimPowerSystems. Mô hình cấu trúc chung được biểu thị trên hình 1.10.
Hình 1.10 Khối kỹ thuật điện
Trên sơ đồ khí cụ đo điện áp được mắc song song với nguồn dòng. Giữa cổng ra của bộ đo điện áp và cổng vào của nguồn dòng có mắc một khối Simulink- model để thực hiện đo đặc tính V-A của cơ cấụ Song song với nguồn dòng còn có mắc một biến trở khử ghép. Sự hiện diện của biến trở này cần thiết vì đa số các khối SimPowerSystems được thực hiện trên cơ sở nguồn dòng. Khi mắc nối tiếp các khối này, các nguồn dòng sẽ bị mắc nối tiếp với nhau, điều đó là không thể. Khi có sự hiện diện của biến trở sẽ cho phép các khối mắc nối tiếp với nhau mà không ảnh hưởng đến các nguồn dòng. Giá trị của biến trở cần được chọn đủ lớn để ảnh hưởng của nó đến đặc tính của khối được xây dựng là nhỏ nhất (thường đối với các khối kỹ thuật điện giá trị của biến trở được chọn trong giơid hạn 500 ÷ 1000 Ω). Các đầu cực của khối là cổng vào và cổng rạ Như vậy, để tạo ra một khối kỹ thuật điện người sử dụng trước hết cần tạo ra một khối Simulink – model bình thường, mà cổng vào là tín hiệu tỷ lệ với điện áp trên đầu cực của cơ cấu, còn tín hiệu ra tỷ lệ với dòng điện của nó, sau đó sử dụng mô hình này trong sơ đồ trên hình 1.10. Khi xây dựng cơ cấu nhiều pha, cần xây dựng mô hình cho từng pha sau đó kết nối chúng theo sơ đồ phù hợp.
.Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……….
29
1.4.2. Mô hình biến trở phi tuyến.
Giả dụ đường đặc tính V-A của biến trở được cho trước theo biểu thức:
α = 0 0 U u I i trong đó:
i và u – giá trị tức thời của dòng điện và điện áp;
U0 – ngưỡng điện áp;
I0 – giá trị dòng điện của cơ cấu khi điện áp bằng giá trị ngưỡng;
- chỉ số mũ, xác định đặc tính V-A của biến trở (thường có giá trị trong khoảng 0 ÷ 50).
Sơ đồ khối biến trở phi tuyến được biểu thị trên hình 1.11. Мô hình Simulink của biến trở được thực hiện với sự trợ giúp của khối Fcn. Các giá trị của tham số được lấy như sau:
U0 = 110 kV,
I0 = 500 А,
= 24.
Hình 1.11 Mô hình biến trở phi tuyến
.Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……….
30
Hình 1.12 Khối biến dòng và điện áp
Trên sơ đồ biểu thị các cảm biến dòng và điện áp, cho phép lấy các tín hiệu tỷ lệ với các biến nàỵ Đồ thị V-A của biến trở được xây dựng trên XY-Grraph. Đồ thị biến thiên của dòng và áp theo thời gian cho thấy tính phi tuyến của biến trở. Nhược điểm của mô hình biến trở này là sự hiện diện của vòng kín không quán tính, tạo thành bởi cảm biến điện áp, khối Fcn và nguồn dòng có điều khiển (hình 1.4.1). Simulink thực hiện tính toán các mô hình này với sự áp dụng thủ tục tích phân do đó làm giản tốc độ của phép tính. Ngoài ra, do sự hiện diện của vòng kín địa số không thể tính toán ở chế độ gia tốc (Acceleration mode). Để phá bỏ vòng kín cần mắc vào đường dây giữa cảm biến điện áp và nguồn dòng một bộ lọc với hằng số thời gian nhỏ. Giá trị hằng số thời gian cần chọn sao cho sự thay đổi tính chất động của mô hình nhỏ nhất (thường trong khoảng 10-8 ÷ 10-6). Sơ đồ mô hình biến trở phi tuyến có áp dụng bộ lọc được thể hiện trên hình 1.12.
Biểu đồ thời gian làm việc của mô hình không khác gì so với biểu đồ thể hiện trên hình 1.12.
.Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……….
31
Hình 1.13 Mô hình biến trở phi tuyến có bộ lọc
