• Регистрация
DmitryExp
DmitryExp+228.22
н/д
  • Написать
  • Подписаться

File Exchange - простой и доступный инструмент для обмена своими и использования чужих моделей Simulink

Сегодня рассмотрим полезный инструмент для разработки и изучения под названием File Exchange - сервис, который позволяет пользователям делиться своими моделями и использовать модели других пользователей MATLAB/Simulink в своей работе, ну конечно же при этом не пренебрегая авторским правом собственников моделей/материалов.

Немного встпуления: 

В настоящее время, в мире, в области электроэнергетики широко применяется технология вставок постоянного тока HVDC. Сама идея не новая, например, соединение нашей единой энергосистемы и электросети Финляндии было осуществлено через вставку постоянного тока в 1981 году.

Прогресс в развитии силовой электроники, а именно развитие IGBT транзисторов сделал популярную схему многоуровневых MMC. Применение таких модулей позволяет применять двунаправленную передачу мощности при встречно-параллельном включении преобразователей.

Ну а теперь к сути повествования: к примеру, вам понадобилось исследовать систему постоянного тока в области электропередачи электроэнергии.

В File Exchange в поиске по ключевому слову HVDC можно найти модель  Back-to-Back HVDC-MMC for Passive Networks. Её можно скачать и исследовать.

После открытия файла модели в среде Simulink, можно выделить традиционную часть энергосистемы слева, далее выпрямитель, линия постоянного тока, инвертор. И выпрямитель, и инвертор выполнены на базе мульти модульных преобразователей. Фильтры ВЧ-гармоник и пассивная нагрузка.

Для проверки модели в деле сначала нужно запустить m-скрипт — BackToBack_HVDC_MMC_initialize.m, который подготовит все необходимые переменные, используемые элементами модели. Далее можно запускать на выполнение модель в Simulink: BackToBack_HVDC_MMC.slx

  Тестовый сценарий, реализованный в модели, показан на рисунке ниже:

Пояснения к модели

Модель была разработана Tony Endré Slettbakk в процессе работы над своей бакалаврской диссертацией в 2018 году. Модель демонстрирует возможности преобразователей постоянного тока на основе MMC для целей сглаживания падений напряжения в питающей сети при переходных процессах. Снижение скачков напряжения достигается за счет использования внутренней энергии, накапливаемой в конденсаторах субмодулей MMC, а также за счёт увеличения потребления из сети токов до максимально допустимых пределов.

Система управления представлена в двух вариантах. По умолчанию используется одиночная синхронизирующая система (SRF). Двойная система синхронизации (DSRF) включена в качестве варианта управления как выпрямителем, так и инвертором, и при необходимости может быть выбрана вручную.

В состав системы управления входит модуль подавления циркулирующих токов (CCSC), работающий в домене dq0. Также имеется модуль подавления токов нулевой последовательности, работающий с пропорционально-резонансным (PR) контроллером. Он необходим для моделирования случаев, когда силовые трансформаторы не подавляют ток нулевой последовательности. (обычно это происходит при соединении обмоток - «звезда-звезда»).

 В модели используется эквивалентная схема моделирования модульного многоуровневого преобразователя, целью которой является повышение вычислительной эффективности модели при сохранении необходимой динамики и детализации. Для модели MMC каждый субмодульный конденсатор одного плеча моделируется как общий эквивалентный конденсатор.

В данной модели можно смоделировать несколько сценариев повреждений, выходящих за рамки просадки напряжения, а именно:

       - междуполюсное КЗ шины постоянного тока

       - замыкание полюса на землю шины постоянного тока

       - короткое замыкание в нагрузке

       - короткое замыкание в питающей сети переменного тока

       - короткое замыкание фазы на полюс между частями сети переменного и постоянного тока.

Заключение

Возможность свободно найти, скачать и исследовать интересующую вас модель через File Exchange может существенно расширить понимание различных аспектов построения моделей в среде Simulink для интересующих вас областей, а также привести к решению вашей задачи.

Изучая модели других авторов и расшаривая свои, вы тем самым экономите время своё и коллег и ускоряете процесс решения задачи. 

Также внутри скачиваемого архива вы найдёте более детальную информацию о представленной области с оригинальным описанием автора на английском, обратите внимание на список ссылок и литературы в нём.

 

*Члены сообщества MathWorks обязаны соблюдать условия лицензии, которые чаще всего основываются на тексте лицензии BSD. В двух словах: данная лицензия обязывает пользователей не забывать об авторе исходников. Лицензия BSD - одна из наиболее широко используемых лицензий, одобренных Open Source Initiative.

Теги

  • FileExchange
  • simulation
  • моделирование
  • модели
  • MATLAB
  • Simulink
    19.06.2020

    Комментарии