PMU（基于锁相环，正序）

使用锁相环实现相量测量单元

库：
Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Sensors and Measurements

描述

PMU（基于锁相环，正序） 模块使用锁相环 (PLL) 实现了一个相量测量单元 (PMU)，该单元在由输入 abc 给出的基频一个周期的滑动窗口上计算输入 abc 信号的正序分量。该信号可以是一组可能包含谐波的三相平衡或不平衡信号。PMU（基于锁相环，正序） 模块的设计灵感来源于 IEEE Std C37.118.1-2011。

PLL (3ph) 模块通过使用内部频率振荡器来跟踪正弦三相信号 (abc) 的频率和相位。控制系统调整内部振荡器频率以将相位差保持在 0。

正序 (PLL驱动) 模块在由 PLL (3ph) 闭环控制系统跟踪的基频一个周期的滑动窗口上，计算正弦三相输入信号 (abc) 的正序分量（幅值和相位）。计算所需的参考坐标系由角度（弧度，在 0 到 2*pi 之间变化）给出，该角度与 A 相基波（正序）的过零点同步。该角度也由 PLL (3ph) 闭环控制系统跟踪。

由于该模块使用滑动平均窗口来执行傅里叶分析，因此必须完成一个周期的仿真后，输出才会给出正确的幅值和角度。例如，该模块对三相信号正序分量阶跃变化的响应是一个单周期斜坡。对于仿真的第一个周期，输出保持恒定，其值由初始输入参数指定。

PMU（基于锁相环，正序） 模块的三个输出分别返回 abc 输入在基频下的正序分量的幅值（与输入信号单位相同）、相位（相对于 PLL 相位的度数）和频率。

该模块的采样时间 (Ts)，单位为秒，是额定频率 fn 和采样率 Nsr 的函数。

最后，决定事件报告间隔长度的报告率 (Rt) 通过报告率因子 k 与采样时间相关，如下所示：

Rt = k × Ts

示例

含 PMU 的 Kundur 两区域系统

在 Kundur 两区域系统中使用 PMU（基于锁相环，正序）模块。

PMU（基于锁相环，正序）基准测试

在基准电路中使用相量测量单元 - PMU（基于锁相环，正序）。

限制

• 在次同步条件下，相量估计可能会出现错误结果。
• 来自全球定位系统 (GPS) 无线电时钟公共时间源的时间同步在模型中已隐含。

端口

输入

abc — 信号

向量

三相正弦电压或电流。

数据类型： single | double

输出

|u| — 幅值

标量

abc 输入在基频下的正序分量的幅值，单位与输入信号相同。

数据类型： single | double

∠u — 相位

标量

abc 输入在基频下的正序分量相对于 PLL 相位的相位，单位为度。

数据类型： single | double

F — 频率，Hz

标量

abc 输入在基频下的正序分量相对于 PLL 相位的频率，单位为 Hz。

数据类型： single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | Boolean | fixed point | enumerated | bus

参数

额定频率 fn (Hz) — 频率

60 （默认） | 50

三相输入的额定频率 fn，单位为 Hz。

采样率 Nsr (点/周期) — 采样率

64 （默认） | 48 | 24

采样率 Nsr，单位为 点/周期。

报告率因子 [k] — 报告率

1 （默认）

PMU 的采样率。此参数乘以采样时间以计算报告率。报告率因子必须大于或等于 1。

参考文献

[1] IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems. IEEE Std C37.118.1-2011 (Revision of IEEE Std C37.118-2005), pp. 1–61, 2011.

[2] P. Kundur, N. J. Balu, and M. G. Lauby, Power system stability and control. Vol. 7. New York: McGraw-Hill, 1994.

扩展功能

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 和 C++ 代码。

版本历史记录

R2017b 中引入

raw-Hill, 1994.

扩展功能

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 和 C++ 代码。

版本历史记录

R2017b 中引入