و حال از شبیه سازی three phase dynamic load در سیمولینک قدرت بیشتر بدانید!

همانطور که قول دادم در ادامه مباحث مدلسازی بار الکتریکی و شبیه سازی ssscدر سیمو لینک متلب امروز وارد مبحث شبیه سازی three phase dynamic load در سیمولینک قدرت بمدت ده دقیقه میشوم.

Three-Phase Dynamic load

با زدن سیمولینک وارد محیط سیمولینک می‌شویم. و یکی از گزینه‌هایی که مشاهده می‌کنید Three-Phase Dynamic load است که آن را به مدل جدیدمان اضافه می‌کنیم.

اگر من روی آن دابل‌کلیک کنم می‌بینید که نشان می‌دهد که به چه شکلی بار ما کار می‌کند. اگر از help آن استفاده کنیم یا در این قسمت مشخص شده هم نوشته است که توان اکتیو و راکتیو آن به چه شکلی است. توان اکتیو از یک توان ابتدایی تشکیل می‌شود که P0 است ضربدر ولتاژ ما تقسیم بر ولتاژ اولیه، یعنی این ولتاژ اولیه و این توان اولیه باید در این دو قسمت برای ما شبیه‌سازی شود و اندازه‌ی آن‌ها در این دو قسمت برای ما گذاشته شود.

محاسبه (P(s و (Q(s

اگر من از help آن استفاده کنم که بهتر هم به ما نشان داده است این قضیه را، و ببینیم که فرمول‌ها به چه شکلی است،

که گفتم P0 و V0 به ترتیب توان اولیه و ولتاژ اولیه بار ما می‌باشد که قابل تنظیم است. و یک ترمی دارد که برحسب ثانیه است و اگر ما این‌ها را برابر صفر قرار دهیم. این ترم از بین می‌رود که به صورت پیش‌فرض این کار را انجام داده یعنی همه‌ی T ها را برابر صفر قرار داده اما می‌توانیم یک باری را درست کنیم که مخرجش صفر باشد و با افزایش زمان q ما افزایش پیدا کند یا اینکه یک بار میرایی را درست کنیم به نحوی که یا برابر صفر باشد و t_p ها عددی داشته باشد تا بر اثر مرور زمان که مخرج افزایش پیدا می‌کند یک بار میرایی را به وجود بیاوریم.

عملکرد متلب

متلب دست ما را خیلی باز گذاشته است به این علت که ما به راحتی می‌توانیم یک چندجمله‌ای، و یک چندجمله‌ای کسری را به وجود آوریم تا بتوانیم انواع مختلف بارهای ما را که بسته به نوع مدلسازی بار، در جلسات قبلی هم گفتیم که، مدلسازی بار دنیایی است در سیستم‌های قدرت، مطالعات بسیار زیاد و تست‌های بسیار متعدد و زیادی در این زمینه نوشته شده است. شما اگر کلمه‌ی load را و node modeling را در مجلات معتبر مانند آیتروبنی سرچ کنید و توی الزویرمی‌بینید که کارهای بسیار زیادی در گذشته و حال درباره‌ی مدلسازی load ها انجام می‌شود.

یکی از نقاط قوت برنامه‌ی متلب

یکی از نقاط قوت برنامه‌ی متلب این است که این اجازه را به ما می‌دهد که به صورت چندجمله‌ای p و q خودمان را و بار اکتیو و راکتیو خودمان را مدلسازی کنیم. همچنین یکی دیگر از کارهایی که ما می‌توانیم انجام دهیم تغییر n_pو n_q است که توان (ولتاژ تقسیم بر ولتاژ ابتدایی‌مان) را نشان می‌دهد.

این به این دلیل است که ما می‌توانیم وابستگی خودمان را و وابستگی توان اکتیو و راکتیو نسبت به ولتاژ ،هر مقداری که می‌خواهیم و از هر مرتبه‌ای که می‌خواهیم می‌توانیم در این سیستم انجام دهیم که به صورت پیش‌فرض بر روی 1.3 یعنی یعنی است. و q به صورت پیش‌فرض به توان 2 است که این هم قابل تغییر است نسبت به انواع بارهایی که ما می‌توانیم داشته باشیم. همچنین v_o هم فاز و هم اندازه‌ی آن را به صورت پریونیت می‌توانید داشته باشیم که این هم نکته‌ی حائز اهمیتی است که علاوه بر این‌ها ما می‌توانیم کنترل خارجی هم نسبت به اندازه‌ی p و q داشته باشیم. که اگر این کار را انجام دهیم، p و q را می‌توانیم از بلوک یا سورس دیگر تعریف کنیم و p و q را اینجا قرار دهیم.

مثالی  از متلب

در help متلب یک مثال نسبتاً خوبی است که من این مثال را هم توضیح بدهم، در این مثال از یک سیستم استفاده کرده در این سیستم ما که از یک بلوک سورس و یک خط ما تشکیل شده و یک بار 1 مگاواتی را هم استفاده کرده است،

در آن بلوک مشکی‌رنگ که آن را رنگ کرده است اگر ما رنگ آن را برداریم، من آن را سفید می‌کنم،

همان بلوک همیشگی VR measurement ما است که از سه فاز آن استفاده کرده است و ولتاژ A, B, C و جریان A, B, C را استخراج کرده است.

در نهایت آن را به یک بار دینامیکی داده است. این بار دینامیکی در لحظه‌ی راه‌اندازی ما شبیه‌سازی می‌شود و در ادامه کار هم از شبکه‌ی ما می‌رود.

اگر ما این را روی 3 بگذاریم و شبیه‌سازی‌مان را انجام دهیم.

شبیه سازی

خواهیم دید که این بار دینامیکی در لحظه‌ی راه‌اندازی ما وارد سیستم ما می‌شود و بعد از سیستم خارج می‌شود که یکی از کاربردهای بار دینامیکی می‌تواند همین موضوع باشد من اگر شبیه‌سازی را انجام دهم. می‌بینید که ولتاژ و جریان ما به چه صورت است که در یک آن بار دینامیکی ما وارد سیستم ما می‌شود و از سیستم ما خارج می‌شود.

با تغییراتی که روی بار دینامیکی خود می‌دهیم می‌توانیم با میزان زمان‌های توان اکتیو و راکتیو بازی کنیم و با تغییراتی که روی این‌ها را می‌دهیم یک باری را به وجود بیاوریم که متغیر باشد با زمان ما. و اگر من این تغییرات را روی بارم اعمال کنم. تغییرات را خواهم دید.

بعد از اینکه شبیه‌سازی را انجام دادیم ببینیم که تغییرات بار دینامیکی ما در 3 ثانیه به چه شکلی بوده می‌بینید که تغییرات بیشتری را داریم و در نهایت این بار برابر صفر می‌شود و تغییرات ما متفاوت خواهد بود از زمانی که تمام آن T ها برابر صفر بودند.

حال می‌توانیم T های صورت را خیلی خیلی بزرگ‌تر از مخرج بگیریم و و تفاوت را ببینیم به چه شکلی است، در این گونه مواقعی که صورت ما خیلی بزرگ‌تر از مخرج است.

اجازه می‌دهید شبیه‌سازی تمام بشود و نتیجه را ببینیم. می‌بینید که نوع جریان‌دهی ما متفاوت و شما می‌توانید مدل‌های متفاوت و گسترده‌ای را با استفاده از این بار دینامیکی داشته باشید.

نتیجه گیری

پس در این جلسه یاد گرفتیم که بار دینامیکی باری است که با گذر زمان دارای تغییرات می‌شود، تفاوتش با بار استاتیک این است که میزان بار استاتیک و میزان RMS یا میزان موثر بار استاتیک همواره یکی است، درست است که ممکن است سینوسی باشد و با زمان تغییر کند اما میزان موثر یا RMS آن همواره یکسان است. اما بار دینامیکی می‌تواند در یک لحظه وارد سیستم بشود و بعد از آن می‌تواند خارج شود یا دارای نوساناتی باشد که نیاز است از بار دینامیکی هم گاهی در سیستم‌هایمان استفاده کنیم.

امیدروارم این جلسه مورد رضایت شما قرار گرفته باشد در جلسه آینده درباره  چگونگی استفاده از three phase ها در ایجاد هارمونیک  بحث خواهم کرد.