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電力系統モデルを定義するクラス

電力系統モデルについて取り扱っているチュートリアル

power_network

全ての電力系統モデルの基底クラス.

メンバ変数

  • x_equilibrium:発電機の内部状態が入った配列
    各発電機ごとに内部状態が回転子偏角δ、角周波数偏差Δω、内部電圧E、AVRの変数、PSSの変数の順に格納されている
  • V_equilibrium:各母線の電圧フェーザの平衡点が複素数値で格納された配列
  • I_equilibrium:各母線の電流フェーザの平衡点が複素数値で格納された配列
  • a_bus:母線情報のセル配列
    i番目の母線の情報はi番目の要素に格納されており、構造体の形で取得出来る
    (例 power_network.a_bus{5}.V_equilibriumで5番目の母線の電圧の平衡点が取得出来る)
  • a_controller_global:グローバルコントローラのセル配列
  • a_controller_local:ローカルコントローラのセル配列
  • a_branch:送電網のセル配列

メンバ関数

  • out = simulate(obj, t, varargin) システムのシミュレーションを行い、その結果を出力する関数

    • 入力変数 t
      シミュレーション時間の設定
      [start, end]のようにシミュレーションの開始時刻と終了時刻を秒単位で入力

    残りの入力引数は任意

    • 入力引数 u:バスへの入力
    • 入力引数 idx_u:入力するバスの指定

    (上2つを設定する場合には、時刻tの直後に入力する必要がある)

    • 入力引数 options: シミュレーションのオプションを設定する(構造体)

      • linear:線形化を行うか否かの設定
      • fault:地絡の条件
        {[tstart, tend], idx_fault}というセル配列のセル配列
      • x0_sys:内部状態の初期値の設定
        バスごとのセル配列あるいは,すべてをスタックしたベクトル
      • V0:母線電圧の初期値を設定
        バスごとのセル配列あるいは,すべてをスタックしたベクトル
      • I0:母線電流の初期値を設定
        バスごとのセル配列あるいは,すべてをスタックしたベクトル
      • X0_con_local:ローカルコントローラの初期値の設定
        コントローラごとのセル配列,あるいは,すべてをスタックしたベクトル
      • x0_con_global:グローバルコントローラの初期値設定
        コントローラごとのセル配列,あるいは,すべてをスタックしたベクトル
      • rest_time:数値計算(ode)のタイムアウト時間
      • do_retry:数値計算(ode)のタイムアウト時の処理
    • 出力引数 out
      時間応答データが含まれる構造体

      • t:時刻
      • X:母線に繋がれた発電機の状態(母線ごとの配列)
        母線に発電機以外がつながれている場合は空
      • V:母線の電圧(母線ごとの配列)
      • I:母線の電流(母線ごとの配列)
      • fault_bus:地絡母線の情報
      • U_global:グローバルコントローラが生成した入力(コントローラごとの配列)
      • U:ローカルコントローラが生成した入力(コントローラごとの配列)
      • sols:ode15sが返す解
  • add_controller_local(obj, controller)

    • システムにコントローラを追加する関数
    • 入力引数 controller
      controllerクラスのインスタンス
      ただし、追加するコントローラが指定するバスにすでにコントローラが追加されている場合は、削除してから追加する。
  • add_controller_global(obj, controller)
    システムにグローバルコントローラを追加する関数

    • 入力引数 controller
      controllerクラスのインスタンス
      ただし、コントローラはグローバルコントローラに限る
  • remove_controller_local(obj, idx)
    システムのコントローラのうち、指定したバスに追加されているものを削除する関数

    • 入力引数 idx:削除するコントローラの追加されているバス
  • remove_controller_global(obj, idx)
    システムのグローバルコントローラのうち、指定したバスに追加されているものを削除する関数

    • 入力引数 idx:削除するグローバルコントローラの追加されているバス

network_IEEE68bus

IEEE 68bus 16machine システム引用元)の実装( power_network クラスの派生クラス)
発電機としてgenerator_1axisを,負荷としてload_impedance を導入したネットワークである.

network_sample3bus

一連の解析実行例」にて用いた、バス1(発電機バス)、バス2(発電機バス)、バス3(負荷バス)の3つのバスを下の図のようにつないだシステム。細かなパラメータは「電力系統の定義編」を参照。