Реле направления мощности (РНМ) используется при реализации направленных защит, позволяющих обеспечить срабатывание только при определённом направлении мощности в определённом режиме работы сети.
Обычно используются РНМ с характеристикой срабатывания, приведённой на рис. 1 [1].
У представленного на рис. 1 РНМ 2 уставки: угол максимальной чувствительности φм.ч. и ширина зоны φз. Учёт минимального значения тока и напряжения при расчёте мощности предполагается вне логики данного реле.
Реле реагирует на значение угла входного замера комплексной мощности S. Срабатывание реле происходит при выполнении условия
При реализации данного условия в Simulink необходимо учесть, что стандартный элемент расчёта фазы выдаёт значение угла комплексного числа в диапазоне от -π до π. В связи с этим возникают определённые сложности при реализации реле, у которого нет ограничений при задании его уставок.
Будем считать, что угол максимальной чувствительности можно задавать в диапазоне φм.ч. от 0° до 360°, а ширина зоны не превышает 180°.
Вариант реализации реле направления мощности в Simulink приведён в файле power_direction_relay.mdl. Вид схемы приведён на рис. 2. На вход реле подаётся значение комплексной мощности.
Протестируем полученное реле. Для этого будем использовать схему, представленную на рис. 3.
Будем изменять значение мощности на входе реле и проверять срабатывание. Выставим уставки реле φм.ч. = 45° и φз = 180°. На рис. 4 приведены результаты срабатывания РНМ при различных значениях входной мощности.
Выставим уставки реле φм.ч. = 225° и φз = 180°. На рис. 5 приведены результаты срабатывания РНМ при различных значениях входной мощности.
Итак, мы смоделировали и протестировали РНМ.
Список использованной литературы:
- Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. – М.: Энергоатомиздат, 2007.