勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定的影響

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定的影響姓名： 魏金蕭 學(xué)號: 摘要： 電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置中的勵(lì)磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要配套裝置，其對于改善電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，保證電源質(zhì)量具有重要意義。因此 ，研究勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響是很有必要的。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置 勵(lì)磁系統(tǒng)   電力系統(tǒng)   穩(wěn)定性 在電力系統(tǒng)中,大機(jī)組通常是通過多回高壓輸電線給遠(yuǎn)方負(fù)荷中心供電，為減少損耗，通常采用無功就地平衡。但這種方式很容易遭受破壞，導(dǎo)致電壓不穩(wěn)。勵(lì)磁控制系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分,能保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下發(fā)電機(jī)機(jī)

2、端電壓基本不變,保證機(jī)組間無功負(fù)荷的合理分配,提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，并且由于設(shè)有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置,在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),能迅速地將發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流急劇增大,從而保證了保護(hù)裝置動(dòng)作可靠靈敏,提高電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定度。一 、 勵(lì)磁控制原理勵(lì)磁控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定的影響與同步發(fā)電機(jī)的特性密切相關(guān)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 在這個(gè)系統(tǒng)中，勵(lì)磁控制器檢測發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓UF，并將UF與參考電壓UC相比較得電壓差( UC- UF)，通過綜合放大得出控制電壓UK，Uk= K( UC- UF)。由該式不難看出，當(dāng)發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓UF上升，電壓差就會(huì)降低，這樣，經(jīng)過

3、綜合放大后的控制電壓UK也會(huì)降低，于是，勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流以及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電壓都會(huì)隨之下降，這樣，發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓UF也隨之下降，這樣發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓上升的擾動(dòng)就被抵消了。因此，勵(lì)磁系統(tǒng)具有提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、維持電壓水平以及提高同步電機(jī)功率極限和電力系統(tǒng)傳輸功率等功能。除此之外，在這個(gè)系統(tǒng)中還可以根據(jù)實(shí)際需要附加阻尼、模糊神經(jīng)等輔助控制功能。勵(lì)磁控制的主要部分是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，其作用在于感受發(fā)電機(jī)電壓的變化，并發(fā)出控制命令對勵(lì)磁功率單元加以控制，勵(lì)磁功率單元也只有在接收到勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的控制命令后才會(huì)改變其輸出的勵(lì)磁電壓。因此，一方面，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能反映發(fā)電機(jī)電壓高低以維持發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓在給定水平，

4、能合理分配發(fā)電機(jī)組的無功功率，并且應(yīng)具備強(qiáng)行勵(lì)磁功能以迅速反應(yīng)系統(tǒng)故障，以提高暫態(tài)穩(wěn)定和改善系統(tǒng)運(yùn)行條件；另一方面，勵(lì)磁功率單元要有足夠的可靠性,并具有足夠的調(diào)節(jié)容量，同時(shí)具有足夠的勵(lì)磁電壓頂值和電壓上升速度。勵(lì)磁系統(tǒng)的模型，根據(jù)不同的分類可以分為許多種。我國常用的勵(lì)磁系統(tǒng)模型主要有直流勵(lì)磁系統(tǒng)、交流勵(lì)磁系統(tǒng)以及及靜止勵(lì)磁系統(tǒng)(包括自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)。在電力系統(tǒng)的實(shí)際分析中，通常采用簡化的實(shí)用模型。同時(shí),通用的勵(lì)磁系統(tǒng)之中附加了快速勵(lì)磁控制方式，其作用在于能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)快速捕捉發(fā)電機(jī)端電壓等的變化信號,并對之加以控制,以此來控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差的搖擺,提高暫態(tài)及靜態(tài)穩(wěn)定性。為了快速控制發(fā)電機(jī)端電壓

5、,必須提高整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)的反應(yīng)速度。因此,有必要提高勵(lì)磁系統(tǒng)(包括自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR)的適應(yīng)性能和勵(lì)磁系統(tǒng)的峰值電壓。二、 勵(lì)磁系統(tǒng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響 1、勵(lì)磁系統(tǒng)對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)必須具有在遭受微小擾動(dòng)后快速恢復(fù)到原來的正常運(yùn)行狀態(tài)的能力，這就是電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)端的電壓就會(huì)下降，這樣，定子電流也相應(yīng)增加，于是，勵(lì)磁電流也會(huì)隨之增加。在這種情況下，如果接入勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓下降，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器將使勵(lì)磁電流增加，其增加量和速度決定與勵(lì)磁系統(tǒng)增益和時(shí)間常數(shù)。如果勵(lì)磁電流增加分量與的衰減分量相抵消,則系統(tǒng)可以達(dá)到一個(gè)新的靜穩(wěn)定極限。2、勵(lì)磁調(diào)節(jié)對

6、電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的影響當(dāng)發(fā)電機(jī)的故障消除后，在許多情況下，功率的波動(dòng)趨于收斂，而是趨于發(fā)散或由于非線性因素而進(jìn)行自持等幅振蕩，這通常會(huì)持續(xù)幾秒至幾十秒，這種穩(wěn)定性被稱之為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。一般說來，引起這種振蕩的是快速勵(lì)磁系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)阻尼。為此，為了提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，在許多情況下需要加大勵(lì)磁系統(tǒng)所產(chǎn)生的正阻尼轉(zhuǎn)矩，即在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中引入附加信號，測出發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或電功率的變化并對它進(jìn)行相位補(bǔ)償以提高制動(dòng)效果。3、勵(lì)磁調(diào)節(jié)對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響電力系統(tǒng)必須具有在遭受短路，發(fā)電機(jī)切除等大的擾動(dòng)后過渡或恢復(fù)到新的穩(wěn)定狀態(tài)的能力，這就是電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定，通常有兩種方法，或是提高從故障開始直至故障結(jié)束時(shí)發(fā)電機(jī)的電磁力矩，或是減小原動(dòng)機(jī)的機(jī)械力矩。其中，增大勵(lì)磁電流是增加電磁力矩的有效措施。由于不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及故障性質(zhì)以及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)等因素，發(fā)電機(jī)恢復(fù)的速度也不盡相同。為此，勵(lì)磁系統(tǒng)必須具備快速響應(yīng)的能力。因此，勵(lì)磁系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)要縮小，同時(shí)要提高強(qiáng)行勵(lì)磁的倍數(shù)。三、結(jié)語近年來，由于科技的發(fā)展，采用微機(jī)計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的