發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓課件

發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓

國電南瑞科技股份有限公司許其品2012年9月發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓

國電南瑞科技股份有限公司一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)的設計四、新一代勵磁調(diào)節(jié)器介紹一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)1、勵磁系統(tǒng)的主要作用2、勵磁系統(tǒng)的控制原理

3、勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能

4、勵磁方式和發(fā)展1、勵磁系統(tǒng)的主要作用1勵磁系統(tǒng)的主要作用（1）維持發(fā)電機或其他控制點電壓在給定水平

維持發(fā)電機機端電壓保持一定精度的自動電壓調(diào)節(jié)（能力）滿足必要的快速電壓調(diào)節(jié)性能（能力）參與全廠幾電網(wǎng)的電壓控制（性能）保證電力系統(tǒng)運行設備的安全。

保證發(fā)電機運行的經(jīng)濟性。提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（1）維持發(fā)電機或其他控制點電壓1勵磁系統(tǒng)的主要作用1、并列運行的必要條件并列母線電壓相等并列機組的總無功等于各機組無功之和2、調(diào)差的定義D(%)=[(Ug0-Ug)/Ug]×100%

（2）保證并列運行機組的無功功率有序分配1勵磁系統(tǒng)的主要作用1、并列運行的必要條件（2）保證1勵磁系統(tǒng)的主要作用3、調(diào)差的作用圖1：有差和無差并聯(lián)圖2：差小和差大的并聯(lián)結(jié)論：不同容量機組并列調(diào)差相同(以機組額定容量為基準值時，不同容量機組的調(diào)差曲線應相同)。圖3（2）保證并列運行機組的無功功率有序分配1勵磁系統(tǒng)的主要作用3、調(diào)差的作用（2）保證并列運行（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

靜態(tài)穩(wěn)定性

暫態(tài)穩(wěn)定性

動態(tài)穩(wěn)定性

電壓穩(wěn)定1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響靜態(tài)穩(wěn)定性1勵發(fā)電機輸出電磁功率發(fā)電機功角向量圖1勵磁系統(tǒng)的主要作用單機雙回無窮大系統(tǒng)勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響發(fā)電機輸出電磁功率發(fā)電機功角向量圖1勵磁系統(tǒng)的主要作功角δ是表征電力系統(tǒng)穩(wěn)定性重要的量，功角失穩(wěn)指系統(tǒng)中各發(fā)電機之間的相對功角失去穩(wěn)定性的現(xiàn)象。

系統(tǒng)擾動----〉發(fā)電機輸出功率變化----〉轉(zhuǎn)矩平衡被破壞-----〉發(fā)電機轉(zhuǎn)子角擺動如果發(fā)電機轉(zhuǎn)子角的擺動能夠平息，則稱它是功角穩(wěn)定的，反之則是功角不穩(wěn)定的。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響功角δ是表征電力系統(tǒng)穩(wěn)定性重要的量，功角失穩(wěn)指系統(tǒng)中各發(fā)電機電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性(SteadyStability)是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性的失步，自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。靜態(tài)穩(wěn)定研究的是電力系統(tǒng)在某一運行方式下受到微小干擾時的穩(wěn)定性問題。假設在電力系統(tǒng)中有一個瞬時性小干擾，如果在擾動消失后系統(tǒng)能夠恢復到原始的運行狀態(tài)，則系統(tǒng)在該運行方式下是靜態(tài)穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是靜態(tài)不穩(wěn)定的。（A）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-靜態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性(SteadyStability)是指電

如左圖所示，采用了自動勵磁調(diào)節(jié)的發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定運行的最大電磁功率和最大功率角都有提高。1勵磁系統(tǒng)的主要作用

電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是發(fā)電機輸出電磁功率對功角的微分dPe/dδ是否大于0

。（A）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-靜態(tài)穩(wěn)定性（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響如左圖所示，采用了自動勵磁調(diào)節(jié)的發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定運行的最大電（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性(TransientStability)是指電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)定方式的能力。通常指第一或第二振蕩周期不失步。

如果電力系統(tǒng)在某一運行方式下受到某種形式的大擾動，經(jīng)過一個機電暫態(tài)過程后能夠恢復到原始的穩(wěn)態(tài)運行方式或過渡到一個新的穩(wěn)態(tài)運行方式，則認為系統(tǒng)在這種情況下是暫態(tài)穩(wěn)定的。暫態(tài)穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)在擾動前的運行方式有關，而且與擾動的類型、地點及持續(xù)時間有關。（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是等面積定則。

左圖的功率曲線中，當功角從δ1變化到δ2時，機械輸入功率PT與電氣輸出功率P3之間的面積正比于轉(zhuǎn)子動能的變化量。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是等面積定則。左圖的功率曲線中，等面積定則：減速面積和加速面積如圖所示。如圖（a）減速面積＝加速面積，臨界穩(wěn)定；如圖（b）減速面積>加速面積，穩(wěn)定；如圖（c）減速面積<加速面積，不穩(wěn)定。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性等面積定則：1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3勵磁電壓響應速度對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性勵磁電壓響應速度對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用提高暫態(tài)穩(wěn)定性的方法就要減小加速面積或增大減速面積。

結(jié)論有以下三種方法：

減小繼電保護動作時間提高勵磁控制系統(tǒng)勵磁頂值電壓倍數(shù)提高勵磁系統(tǒng)電壓響應時間1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性提高暫態(tài)穩(wěn)定性的方法就要減小加速面積或增大減速面電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性(DynamicStability)是指電力系統(tǒng)受到干擾后，不發(fā)生振幅不斷增長的振蕩或者滑行而失步的能力。擾動后系統(tǒng)在第一或第二振蕩周期內(nèi)不失步(即保持了暫態(tài)穩(wěn)定性)，但可能由于自動調(diào)節(jié)裝置的配置參數(shù)不合適或其他因素，后續(xù)的振蕩周期幅值不斷增大并造成失步。動態(tài)穩(wěn)定問題實際上是指系統(tǒng)在受到小的或大的擾動后，在自動調(diào)節(jié)裝置和自動控制裝置的影響下，保持長過程運行穩(wěn)定性的能力。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性(DynamicStability)是

電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性目前的主要問題是對系統(tǒng)低頻振蕩的抑制。低頻振蕩是發(fā)生在弱聯(lián)系的互聯(lián)電網(wǎng)之間或發(fā)電機群與電網(wǎng)之間，或發(fā)電機群與發(fā)電機群之間的一種有功振蕩，其振蕩頻率在0.1-2.5Hz之間。其主要表現(xiàn)形式有：系統(tǒng)弱阻尼時，受到擾動功率振蕩長久不能平息系統(tǒng)負阻尼時，系統(tǒng)發(fā)生擾動而振蕩或系統(tǒng)發(fā)生自激系統(tǒng)振蕩模與某種功率波動的頻率相同，且由于弱阻尼，引起特殊的強迫振蕩由發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化引起的電磁力矩變化和電氣回路耦合產(chǎn)生的機電振蕩1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性目前的主要問題是對系統(tǒng)低頻

海拂勒-菲力蒲斯小信號模型1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性

海拂勒-菲力蒲斯小信號模型1勵磁系統(tǒng)的主要作用（勵磁控制系統(tǒng)對動態(tài)穩(wěn)定的影響ΔUf=K5Δδ+K6ΔEq′當K5

＜0，ΔMex=DAΔW+KAΔδ可知：勵磁調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)越大，KA越大，ΔMex幅值越大，負阻尼也越大勵磁調(diào)節(jié)器響應越快，KA越大，ΔMex幅值越大，負阻尼也越大1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性勵磁控制系統(tǒng)對動態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（

勵磁控制系統(tǒng)對動態(tài)穩(wěn)定的影響

電力系統(tǒng)的固有自然阻尼小，而使用快速勵磁調(diào)節(jié)器或使用自并激可控硅快速勵磁系統(tǒng)，又削弱了系統(tǒng)阻尼，甚至使系統(tǒng)產(chǎn)生負阻尼。為了抑制低頻振蕩，在勵磁系統(tǒng)中加入了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)的作用是：利用附加控制，產(chǎn)生附加阻尼轉(zhuǎn)矩，增加正阻尼抑制低頻振蕩。

1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響勵磁控制系統(tǒng)對動態(tài)穩(wěn)定的影響

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS的實現(xiàn)附加控制輸入一個與低頻振蕩相關的電氣量，如-ΔPe等。經(jīng)過超前或滯后的相位校正，增益放大，疊加到勵磁調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，該附加控制分量在發(fā)電機中產(chǎn)生一附加轉(zhuǎn)矩，使與Δω同相。從而產(chǎn)生正阻尼，抑制發(fā)電機的低頻振蕩。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS的實現(xiàn)1勵磁系統(tǒng)的主要作為了抑制低頻振蕩，增加系統(tǒng)的阻尼在勵磁控制系統(tǒng)設計中加入了一個附加控制，稱之為電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性為了抑制低頻振蕩，增加系統(tǒng)的阻尼在勵磁控制系統(tǒng)設計中加入了一

PSS1A型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器傳遞函數(shù)

常用的穩(wěn)定器輸入信號是轉(zhuǎn)速、頻率或功率。

T6用于表示了變送器時間常數(shù)，穩(wěn)定器增益KS，信號沖洗(Washout隔直)由時間常數(shù)T5設置。下一方塊中A1和A2允許高頻扭振濾波器（有些穩(wěn)定器用）的一些低頻效應被計入。隨后的2個方塊可允許2級領前一滯后補償，用常數(shù)T1到T4設置。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性PSS1A型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器傳遞函數(shù)常用的穩(wěn)定器輸入信號是

PSS2A型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器傳遞函數(shù)

常用的穩(wěn)定器輸入信號是轉(zhuǎn)速、頻率或功率。南瑞集團電控公司選用的為功率和頻率。函數(shù)的結(jié)構(gòu)和作用大致與PSS1A模型相同。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性PSS2A型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器傳遞函數(shù)常用的穩(wěn)定1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響PSS2A型試驗錄波曲線（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的PSS2A型試驗錄波曲線1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性PSS2A型試驗錄波曲線1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）1勵磁系統(tǒng)的主要作用勵磁系統(tǒng)維持電壓穩(wěn)定電力系統(tǒng)在額定運行條件下和遭受擾動之后所有母線都持續(xù)地保持可接受的電壓能力。當擾動、增加負荷或改變系統(tǒng)條件造成漸進的、不可控制的電壓降落，則系統(tǒng)進入電壓不穩(wěn)定狀態(tài)。造成不穩(wěn)定的主要因素是系統(tǒng)不能滿足無功功率的需要。（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（D）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-電壓穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用勵磁系統(tǒng)維持電壓穩(wěn)定（3）勵磁控1勵磁系統(tǒng)的主要作用典型的電壓崩潰情況：負荷中心大型發(fā)電機退出運行，一些高壓線路嚴重過載，導致無功缺乏；重載線路跳閘，導致相鄰線路負荷增加，要求額外的無功。對勵磁系統(tǒng)的要求：提供發(fā)電機所能提供的最大無功電壓調(diào)節(jié)范圍；AVR內(nèi)無功補償功能使得恒定電壓點向高壓側(cè)移動；采用電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)器或者電網(wǎng)二次電壓控制。（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（D）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-電壓穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用典型的電壓崩潰情況：（3）勵磁控（3）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-電壓穩(wěn)定1勵磁系統(tǒng)的主要作用（D）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-電壓穩(wěn)定性（3）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-電壓穩(wěn)定1勵磁系統(tǒng)的主要

1、勵磁系統(tǒng)的主要作用2、勵磁系統(tǒng)的控制原理

3、勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能

4、勵磁方式和發(fā)展1、勵磁系統(tǒng)的主要作用（1）PID算法及其實現(xiàn)

PID調(diào)節(jié)及其算法

按偏差的比例、積分和微分進行控制的PID調(diào)節(jié)器,是連續(xù)系統(tǒng)控制中技術成熟、應用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)器。比例控制：穩(wěn)態(tài)時可以減少誤差，提高精度，不能完全消除靜差；動態(tài)時增加靈敏度，提高響應速度，但使振蕩次數(shù)變多，調(diào)節(jié)時間加長，太大不穩(wěn)，太小精度和靈敏度低；積分系數(shù)可以提高穩(wěn)態(tài)精度，消除靜差，太大振蕩次數(shù)多，調(diào)節(jié)次數(shù)增加，太小調(diào)節(jié)時間長；微分系數(shù)可以提高動態(tài)放大倍數(shù)，產(chǎn)生超前校正的作用，有較好改善動態(tài)特性的能力。太大容易造成不穩(wěn)定，太小限制放大倍數(shù)，動態(tài)特性變差。2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)及其算法按偏差（1）PID算法及其實現(xiàn)

PID調(diào)節(jié)及其算法2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)及其算法2勵磁系（1）PID算法及其實現(xiàn)

并聯(lián)PID控制調(diào)節(jié)以上為輸入輸出之間微分方程Kp

一比例系數(shù)Ti

一積分時間常數(shù)Td

一微分時間常數(shù)2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)并聯(lián)PID控制調(diào)節(jié)以上為輸入輸出之（1）PID算法及其實現(xiàn)并聯(lián)式PID算法

對于計算機控制,用差分方程代替微分方程。采用梯形積分來逼近積分,采用后向差分來逼近微分,可得PID數(shù)字控制算法。全量式差分方程為：2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)并聯(lián)式PID算法2勵磁系統(tǒng)的（1）PID算法及其實現(xiàn)

串聯(lián)PID控制調(diào)節(jié)串聯(lián)PID傳遞函數(shù)數(shù)字化控制系統(tǒng)中,應使用離散法將上式轉(zhuǎn)化為差分方程：2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)串聯(lián)PID控制調(diào)節(jié)串聯(lián)PID傳遞函（1）PID算法及其實現(xiàn)

PID算法的幅頻特性示意圖Tb1約為Tc1的5—10倍Tb2約為Tc2的1／5—1／102勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)PID算法的幅頻特性示意圖Tb1約1、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電壓方程和框圖自并勵勵磁系統(tǒng)簡化方程：式中：為開環(huán)放大倍數(shù)，為閉環(huán)放大倍數(shù)2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)開環(huán)放大倍數(shù)與電壓調(diào)節(jié)精度的分析1、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電壓方程和框圖2勵磁系統(tǒng)的控制2、當發(fā)電機空載時如果：誤差為：2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)開環(huán)放大倍數(shù)與電壓調(diào)節(jié)精度的分析2、當發(fā)電機空載時2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算有水輪機：Xd≈1.0左右開環(huán)放大應大于200汽輪機：Xd≈1.5～2.2

開環(huán)放大應大于300

2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)開環(huán)放大倍數(shù)與電壓調(diào)節(jié)精度的分析2勵磁系統(tǒng)的控制策略（1）PID算法及其實現(xiàn)開環(huán)放大（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略原因：1)當系統(tǒng)發(fā)生短路等故障情況下提供機組可能的最大無功出力。依據(jù)：2)限制是以發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組容許發(fā)熱極限曲線為限制條件。圖一反時限圖3)強勵反時限方程設計依據(jù)If是強勵時勵磁電流，IL是長期運行最大勵磁電流，C是最大熱量累計：33.75強勵反時限限制原理（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略原因：1（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略條件：1)在原動機出力不變的情況下，由于人為的改變勵磁電流大小，并致機組無功的增加。2)在原動機出力不變的情況下，由于系統(tǒng)電壓的變化，導致機組無功的增加。將引起同步發(fā)電機定子電流和相位的變化，進而導致定子過度發(fā)熱。3)原理及方程式過勵延時限制（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略條件：過（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略靜穩(wěn)極限功率圓不考慮AVR的作用，δ=90°時有：圓心在Q軸上半徑長度為最大進相無功為（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略靜穩(wěn)極限（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略欠勵磁運行可能導致二種結(jié)果：由于勵磁不足導致靜態(tài)穩(wěn)定的破壞由于勵磁不足并臻發(fā)電機定子端部過度發(fā)熱，吸收無功，導致端部合成磁通越來越大。欠勵瞬時限制（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略欠勵磁運（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略發(fā)電機空載機端電壓是與繞組的匝數(shù)及所鏈的磁通成正比的，即U=4.44fWФ,因匝數(shù)是固定的，所以磁通Ф是與V/F成正比的，因此當頻率降低時，由于機端電壓保持恒定，磁通會增大，與發(fā)電機相連的廠用變、升壓變等磁通也會增大，造成鐵心發(fā)熱，以致?lián)p壞。因此需要對于V/F進行限制。伏赫限制（2）勵磁系統(tǒng)限制與保護2勵磁系統(tǒng)的控制策略發(fā)電機空同步發(fā)電機安全可靠的滅磁，不僅關系到勵磁系統(tǒng)本身安全，而且直接關系到整個電力系統(tǒng)安全運行。發(fā)電機組正常停機時：逆變滅磁。發(fā)電機組事故停機時：事故停機滅磁，即當發(fā)電機發(fā)生內(nèi)部故障，在繼電保護動作切斷主斷路器時，要求迅速地滅磁；在發(fā)電機發(fā)生電氣事故時，滅磁系統(tǒng)應迅速切斷發(fā)電機勵磁回路，并將儲藏在勵磁繞組中的磁場能量快速消耗在滅磁回路中。（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略同步發(fā)電機安全可靠的滅磁，不僅關系到勵磁系統(tǒng)本身安全，而且直由于單機組容量越來越大，滅磁能量也越來越大，耗能型滅磁已經(jīng)不能滿足滅磁的需要，所以目前主要采用的為移能型滅磁。

滅磁種類逆變滅磁事故滅磁移能型滅磁直流磁場斷路器滅磁交流開關滅磁交流滅磁交直流冗余/混合滅磁耗能型滅磁續(xù)流滅磁（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略由于單機組容量越來越大，滅磁能量也越來越大，耗能型滅磁已經(jīng)不直流磁場斷路器滅磁

（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略直流磁場斷路器滅磁（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2交流開關滅磁/交流滅磁

（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略交流開關滅磁/交流滅磁（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2交直流冗余/混合滅磁

（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略交直流冗余/混合滅磁（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2滅磁時間應盡可能地短暫；滅磁反電壓不超過規(guī)定的倍數(shù)；滅磁裝置的電路和結(jié)構(gòu)型式應簡單可靠；磁場斷路器應有足夠的分斷發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流能力；滅磁系統(tǒng)要有足夠的能容。2勵磁系統(tǒng)的控制策略滅磁設計的原則（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類滅磁時間應盡可能地短暫；2勵磁系統(tǒng)的控制策略滅磁設計2勵磁系統(tǒng)的控制策略常值電阻滅磁：由上式可得滅磁電流的解析表達式：

其中：

線性滅磁（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略常值電阻滅磁：線性滅磁（3）發(fā)電2勵磁系統(tǒng)的控制策略

結(jié)論：當時，Tm是T`do的1/K倍，因此增大K值得有利于滅磁時間的縮短，滅磁過程中轉(zhuǎn)子兩端的反電動勢按時間常數(shù)Tm呈指數(shù)規(guī)律衰減。（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略結(jié)論：當2勵磁系統(tǒng)的控制策略從以上線性電阻滅磁分析我們可以得到：滅磁電阻阻值大，有利于加快滅磁電流衰減，但不利于轉(zhuǎn)子過電壓控制。滅磁電阻阻值小，不利于縮短滅磁時間，但有利于轉(zhuǎn)子過電壓控制。隨著滅磁電流的衰減，轉(zhuǎn)子滅磁電壓是變化的。非線性滅磁（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略從以上線性電阻滅磁分析我們可以得2勵磁系統(tǒng)的控制策略非線性滅磁的思路：使得轉(zhuǎn)子反電動勢（滅磁電壓）保持不變。選擇一個器件：當開始滅磁電流較大時，它的電阻值較?。浑S著滅磁電流的衰減，電阻值逐漸變大，使其可變電阻與衰減電流的乘積盡可能保持常數(shù)。（3）發(fā)電機滅磁基本原理及分類2勵磁系統(tǒng)的控制策略非線性滅磁的思路：（3）發(fā)電機滅

1、勵磁系統(tǒng)的主要作用

2、勵磁系統(tǒng)的控制原理3、勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能

4、勵磁方式和發(fā)展1、勵磁系統(tǒng)的主要作用3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能定義：發(fā)電機調(diào)壓精度，指在自動電壓調(diào)節(jié)器投入，調(diào)差單元退出，電壓給定值不進行人工調(diào)整的情況下，發(fā)電機負載從額定視在功率值變化到零以及環(huán)境溫度、頻率、功率因數(shù)、電源電壓波動等在規(guī)定的范圍內(nèi)變化時，所引起的發(fā)電機端電壓的最大變化，并用發(fā)電機額定電壓的百分數(shù)表示。要求：勵磁系統(tǒng)應保證發(fā)電機機端調(diào)壓精度優(yōu)于±0.5%。（1）調(diào)壓精度3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能定義：發(fā)電機調(diào)壓精度，指在自動電靜差率定義：發(fā)電機電壓靜差率（負載變化時的調(diào)壓精度）

，指在自動電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元退出，電壓給定值不變，在額定功率因數(shù)下，負載從額定視在功率值減到零時發(fā)電機端電壓的變化率。發(fā)電機電壓靜差率按下式計算：E(%)=[(Ug0-Ugn)/Ugn]×100%式中Ug0---視在功率值為零時的發(fā)電機端電壓Ugn---額定視在功率值時的發(fā)電機端電壓3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能（1）調(diào)壓精度靜差率定義：發(fā)電機電壓靜差率（負載變化時的調(diào)壓精度），指3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能調(diào)節(jié)時間定義：指從給定階躍信號到發(fā)電機機端電壓值和穩(wěn)態(tài)值的偏差不大于穩(wěn)態(tài)值的±2%所經(jīng)歷的時間。

式中Ug·max—發(fā)電機機端電壓最大瞬時值；Ugs—發(fā)電機機端電壓穩(wěn)態(tài)值；Ug·or—發(fā)電機機端電壓起始值

對于空載起勵情況，Ug·or為零；

對于甩負荷情況，Ug·or為發(fā)電機甩負

荷前機端電壓值；Ts—調(diào)節(jié)時間；Mp—超調(diào)量。（2）調(diào)節(jié)性能3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能調(diào)節(jié)時間定義：指從給定階躍信號到超調(diào)量定義：超調(diào)量Overshoot指階躍響應中被控量的最大值與最終穩(wěn)態(tài)值之差3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能（2）調(diào)節(jié)性能超調(diào)量定義：超調(diào)量Overshoot3勵磁系統(tǒng)的振蕩次數(shù)定義：振蕩次數(shù)Numberofoscillation指被控量第一次達到被控量與最終穩(wěn)態(tài)值之差的絕對值小于2%的最終穩(wěn)態(tài)值時，被控量的波動周期次數(shù)。3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能（2）調(diào)節(jié)性能振蕩次數(shù)定義：振蕩次數(shù)Numberofoscilla3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能定義：勵磁系統(tǒng)電壓響應時間，是指從施加階躍信號起，勵磁電壓達到頂值電壓與額定勵磁電壓差的95%的瞬間的時間。

式中Uf—Ufn=0.95(Ufc-Ufn)；Ufc—最大勵磁電壓；Ufn—額定勵磁電壓要求：勵磁系統(tǒng)電壓響應時間不大于0.1s。（3）電壓響應時間3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能定義：勵磁系統(tǒng)電壓響應時間，是指3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能定義：滅磁時間，是指從施加滅磁信號起，發(fā)電機勵磁電流衰減到5%空載勵磁電流以下的那一刻的時間。（4）滅磁時間3勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能定義：滅磁時間，是指從施加滅磁信

1、勵磁系統(tǒng)的主要作用

2、勵磁系統(tǒng)的控制原理

3、勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能4、勵磁方式和發(fā)展1、勵磁系統(tǒng)的主要作用（1）直流勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（1）直流勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（2）三機交流勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（2）三機交流勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（3）無刷勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（3）無刷勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（4）二機交流勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（4）二機交流勵磁機勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（5）自并激勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展（5）自并激勵磁方式4勵磁方式和發(fā)展一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)的設計四、新一代勵磁調(diào)節(jié)器介紹一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)勵磁控制系統(tǒng)設計原則安全、簡單、可靠、動態(tài)特性優(yōu)良勵磁控制系統(tǒng)設計原則安全、簡單、可靠、動態(tài)特性優(yōu)良1、勵磁系統(tǒng)的相關標準3、勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展2、勵磁系統(tǒng)設計1、勵磁系統(tǒng)的相關標準3、勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展2、勵磁系統(tǒng)設計GB755-2000《旋轉(zhuǎn)電機定額和性能》IEC2A-《汽輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術條件》IEC-(秘593-1982)《關于同步電機勵磁系統(tǒng)的若干規(guī)定》GB/T7409.3-《大中型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術條件》DL/T650-1998《大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術條件》GB6450-86《干式電力變壓器》GB/T7064-2002《透平型同步電機技術要求》SD270-88《汽輪發(fā)電機技術條件》GB4208-93《外殼防護等級（IP代碼）》JB/T7828-1995《繼電保護及其裝置包裝貯運技術條件》相關標準1勵磁系統(tǒng)的相關標準GB755-2000《旋轉(zhuǎn)電機定額和性能》相關標準11、勵磁系統(tǒng)的相關標準3、勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展2、勵磁系統(tǒng)設計1、勵磁系統(tǒng)的相關標準3、勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展2、勵磁系統(tǒng)設計（1）勵磁變壓器的設計2勵磁系統(tǒng)設計式中：U2勵磁變壓器二次側(cè)額定線電壓；

αmin為勵磁系統(tǒng)強勵時晶閘管觸發(fā)角，計算中取為4°-10°：

KU為勵磁系統(tǒng)電壓強勵倍數(shù)；

Ufn發(fā)電機最大容量時勵磁電壓：

KI為勵磁系統(tǒng)電流強勵倍數(shù)；

Ifn發(fā)電機最大容量時勵磁電流；

XT為由勵磁變壓器至整流橋交流輸入端之間的每相換向電抗；

RT為勵磁變壓器短路阻抗中電阻分量；

RL為勵磁主回路線路電阻；

ΔUSCR為導通兩臂的晶閘管元件正向壓降（1）勵磁變壓器的設計2勵磁系統(tǒng)設計式中：U2勵磁變：

式中2勵磁系統(tǒng)設計（1）勵磁變壓器的設計：式中2勵磁系統(tǒng)設計（1）勵磁變壓器的設計：式中：U2勵磁變壓器二次側(cè)額定線電壓

I2發(fā)電機最大容量時勵磁電流

2勵磁系統(tǒng)設計（1）勵磁變壓器的設計：式中：U2勵磁變壓器二次側(cè)額定線電壓2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計散熱器的選用鋁散熱器

最小熱阻做到0.035K/W-0.04K/W(風速5米/秒)左右，在停風狀態(tài)下，最小能做到0.15K/W-0.25K/W，在停風后仍能維持較大的出力。

銅散熱器

熱阻最小能達到0.03K/W，同樣風速同樣熱阻時，銅散熱器的體積較鋁散熱器要小，因此對空間緊張的布置環(huán)境用銅散熱器較好。缺點是重量大、造價較高，且停風后遠不如鋁散熱器的小，一般要大2-3倍。

熱管散熱器

在強迫風冷條件下熱阻較鋁和銅要小得多，自冷時的熱阻較鋁和銅也小，特別適應于停風運行場合。缺點是體積大，需要有較寬松的環(huán)境。2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計散熱器的選用鋁散熱器最小熱阻做到0.035功率柜出力設計

可控硅整流橋出力Id的限制條件是：整流橋中的各元件在運行中的結(jié)溫不超過125℃。影響結(jié)溫Tj的因素包括：元件的發(fā)熱功率P；元件的結(jié)殼之間的熱阻Rjc；殼與散熱器之間的熱阻Rchs，散熱器的熱阻Rhs，環(huán)境溫度TA等.其中發(fā)熱功率P，與整流橋輸出的總電流Id，元件的門檻電壓VT，元件的斜率電阻RT有關，即P=f（VT，RT，Id）。CscrCcChs2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計功率柜出力設計可控硅整流橋出力Id的限制條件是：整流

主回路交直流側(cè)設置隔離刀閘，便于測試及維護并可在線故障檢修2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計晶閘管整流裝置主回路主回路交直流2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計晶閘管整流安裝檢修方便:

阻容和可控硅均能沿導軌拉出；每臺風機可以單獨更換，位置便于拆裝；可以在并聯(lián)母線帶電時完成部分檢修工作。絕緣性能優(yōu)良:

裝置內(nèi)部三相電源間采用高性能高強度阻燃聚碳酸脂板與環(huán)氧樹脂（EP）玻璃纖維層壓板隔離；共陰極組正極和共陽極組負極分上下層布置，相臨部分同電位；與大地間采用SMC(不飽和聚酯玻璃纖維增強模塑料)模壓件，聚碳酸脂板，以及空氣距離隔離。所用主要絕緣材料阻燃性均能達到UL94V-0級（阻燃自熄），耐熱等級均能達到E級（范圍超過-40°C到+120°C）。2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—功率柜工藝結(jié)構(gòu)特點安裝檢修方便:2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—功率柜

并聯(lián)阻容過電壓吸收回路高壓低損耗防火防爆電容吸收回路置于冷卻風道內(nèi)阻容元件采用金屬結(jié)構(gòu)件電氣連接采用自建的精確化可控硅模型用于全工況過電壓吸收仿真校核2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—過電壓吸收回路設計并聯(lián)阻容過電壓吸收回路2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計

整流柜對稱布置，確保交流阻抗近似相等晶閘管元件參數(shù)嚴格篩選并聯(lián)元件的通態(tài)伏安特性偏差并聯(lián)元件開通時間參數(shù)采用門極強觸發(fā)及增加觸發(fā)脈沖的寬度均流系數(shù)>0.9其他措施2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—均流設計整流柜對稱布置，確保交流阻抗近似相等2勵磁系統(tǒng)設計（晶閘管元件額定電壓選擇：式中：VRRM為晶閘管反向可恢復電壓

VDRM為晶閘管正向可恢復電壓

U2為勵磁變壓器副邊二次側(cè)額定電壓2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—晶閘管額定電壓選擇晶閘管元件額定電壓選擇：2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜晶閘管通態(tài)平均電流計算：1)正常工作情況下2)退一柜3)退兩柜4)短時強勵2勵磁系統(tǒng)設計式中：n為系統(tǒng)整流橋數(shù)目Ki0、1、2、3為不同工況下整流橋并列運行的均流系數(shù)m為整流橋數(shù)目Kif為電流強勵倍數(shù)（2）功率柜設計—晶閘管平均電流計算晶閘管通態(tài)平均電流計算：2勵磁系統(tǒng)設計式中：n為系統(tǒng)晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算:通態(tài)損耗：式中：ITAV通過晶閘管的平均電流

VT為晶閘管導通時的門檻電壓

RT為晶閘管的斜率電阻2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—晶閘管結(jié)溫計算晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算:晶閘管開通損耗：式中：α為晶閘管控制角

LK為單相回路交流側(cè)電感

np為并聯(lián)支路數(shù)

Pon晶閘管每次的開通損耗

f是晶閘管的開關頻率2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—晶閘管結(jié)溫計算晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算:晶閘管關斷損耗：式中：γ為換流重疊角

Poff晶閘管每次的關斷損耗2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—晶閘管結(jié)溫計算晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算:總損耗：晶閘管的結(jié)溫：式中：RΣ是總熱阻

Rjc是結(jié)到殼的熱阻

Rchs是殼到散熱器的熱阻

Rhs是散熱器的熱阻2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—晶閘管結(jié)溫計算晶閘管元件結(jié)溫計算：最大連續(xù)運行工況單只晶閘管損耗PT計算晶閘管快熔選擇計算：快熔標稱電壓

快熔額定電流

2勵磁系統(tǒng)設計（2）功率柜設計—晶閘管快熔選擇晶閘管快熔選擇計算：快熔標稱電壓2勵磁系統(tǒng)設計（21、滅磁方案的確定確定滅磁電阻確定滅磁最大殘壓確定滅磁方案確定滅磁主回路

2、滅磁仿真計算確定滅磁電阻容量根據(jù)最大分斷能力要求選擇磁場斷路器2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計1、滅磁方案的確定2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計

2.1同步發(fā)電機派克(Park)方程組為了進行分析，計及發(fā)電機轉(zhuǎn)子上阻尼繞組效應時，在d，q坐標軸下的Park電壓方程如下：

(1)2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計2.1同步發(fā)電機派克(Park)方程組2勵磁系統(tǒng)用實際物理量(有名值)寫出的在d，q坐標下的磁鏈：

(2)2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計用實際物理量(有名值)寫出的在d，q坐標下的磁鏈：將式（2）代入式（1），可得(3)：

(3)2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計將式（2）代入式（1），可得(3)：2勵磁系統(tǒng)設計（是Simulink習慣用的微分算子,同步速時有,在方程(3)中所有定、轉(zhuǎn)子的電量都用物理量(有名值)，只是在定、轉(zhuǎn)子量間引入了磁鏈轉(zhuǎn)換因數(shù)K。注意為了區(qū)分直軸互感定子側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)不同的有名值，用Lad代表定子側(cè)直軸互感，用Lad’代表轉(zhuǎn)子側(cè)的。用Laq,Laq’分別定,轉(zhuǎn)子側(cè)交軸互感.應當指出，這里阻尼繞組的i1d,i1q,是已被換算到磁場繞組的電流，由于阻尼繞組中實際電流無法測量，這樣做足以反映出它們所起的作用.2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計是Simulink習慣用的微分算子,同步速2.2求解微分方程的仿真用Matlab／Simulink解微分方程組，下圖表示求解發(fā)電機起勵、空載、突然三相短路、滅磁用Simulink總結(jié)構(gòu)圖，它包括了式(3)。

2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計2.2求解微分方程的仿真2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁S=p=d/dt是Simulink習慣用的微分算子,同步速時有pθ=ω=2πf,在方程(11)～(15)中所有定、轉(zhuǎn)子的電量都用物理量(有名值)，只是在定、轉(zhuǎn)子量間引入了磁鏈轉(zhuǎn)換因數(shù)K。注意為了區(qū)分直軸互感定子側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)不同的有名值，用Lad代表定子側(cè)直軸互感，用Lad’代表轉(zhuǎn)子側(cè)的。用Laq,Laq’分別定,轉(zhuǎn)子側(cè)交軸互感.應當指出，這里阻尼繞組的i1d,i1q，是已被換算到磁場繞組的電流，由于阻尼繞組中實際電流無法測量，這樣做足以反映出它們所起的作用2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計S=p=d/dt是Simulink習慣用的微分算子,滅磁時,圖中的磁場開關FB斷開,滅磁電阻R投入,發(fā)電機磁場方程變?yōu)椋浩渲?Ux是非線性電阻R上的電壓降.假定α=1,R就成為線性電阻，對非線性電阻ZnO，α=0.046，SiCα=0.28-0.42,k值的選擇取決于滅磁時允許的反向電壓2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計滅磁時,圖中的磁場開關FB斷開,滅磁電阻R投入,發(fā)電機磁

發(fā)電機三相突然短路時，轉(zhuǎn)子電流及通過線性電阻和ZnO電流的仿真波形2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計發(fā)電機三相突然短路時，轉(zhuǎn)子電流及通過線性電阻和Z

發(fā)電機三相突然短路時，滅磁電阻電壓的仿真波形2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計發(fā)電機三相突然短路時，滅磁電阻電壓的仿真波形2

發(fā)電機三相突然短路時，線性滅磁電阻、阻尼繞組、轉(zhuǎn)子和ZnO吸收能量的仿真波形

2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計發(fā)電機三相突然短路時，線性滅磁電阻、阻尼繞組、轉(zhuǎn)子和

發(fā)電機空載誤強勵時，勵磁電流、d軸阻尼繞組電流及滅磁電阻電壓的仿真波形

2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計發(fā)電機空載誤強勵時，勵磁電流、d軸阻尼繞組電流及滅磁

發(fā)電機空載誤強勵時，滅磁電阻、轉(zhuǎn)子電阻及d軸阻尼繞組吸收能量的仿真波形2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計發(fā)電機空載誤強勵時，滅磁電阻、轉(zhuǎn)子電阻及d軸阻尼發(fā)電機空載誤強勵時，勵磁電流、d軸阻尼繞組電流及滅磁電阻電壓的仿真波形2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計發(fā)電機空載誤強勵時，勵磁電流、d軸阻尼繞組電流及滅

發(fā)電機負載誤強勵時，滅磁電阻、轉(zhuǎn)子電阻及d軸阻尼繞組吸收能量的仿真波形2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計發(fā)電機負載誤強勵時，滅磁電阻、轉(zhuǎn)子電阻及d軸阻尼磁場斷路器的選擇磁場斷路器額定工作電壓：應大于轉(zhuǎn)子上的最大工作電壓；磁場斷路器額定工作電流：應大于轉(zhuǎn)子最大長期連續(xù)工作電流；磁場斷路器開斷電流能力：應大于轉(zhuǎn)子強勵電流和短路電流；磁場斷路器開斷電壓能力：應大于滅磁電阻上電壓和可控硅整流橋輸出電壓之和。2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計磁場斷路器的選擇2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計滅磁主回路圖2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計滅磁主回路圖2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計跨接器由機械跨接器M10、電子跨接器組成；采用線性電阻滅磁；過壓非線性電阻觸發(fā)模塊主要器件采用BOD；過壓非線性電阻采用ZnO電阻。

2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計跨接器由機械跨接器M10、電子跨接器組成；2勵磁系統(tǒng)

左圖為三峽機組滅磁系統(tǒng)示意圖。正常停機采用逆變滅磁方式，逆變結(jié)束后僅跳開交流開關S102。事故停機采用投滅磁電阻跳磁場斷路器的放電滅磁方式，先跳直流磁場斷路器S101，后跳交流開關S102，即直流滅磁為主，交流滅磁為輔。2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計左圖為三峽機組滅磁系統(tǒng)示意圖。正常停機采用逆變廠家GE公司型號GERapid-80072×2操作電壓范圍110V(70%-110%)額定電壓2000V額定電流8000A最大弧壓4000V最大分斷電流100KA分斷時間<6ms2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計廠家GE公司型號GERapid-80072×2操作電壓范圍直流磁場斷路器2CEX2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計直流磁場斷路器2CEX2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計磁場斷路器弧壓實驗波形2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計磁場斷路器弧壓實驗波形2勵磁系統(tǒng)設計（3）滅磁柜設計2勵磁系統(tǒng)設計（4）轉(zhuǎn)子過電壓保護設計2勵磁系統(tǒng)設計（4）轉(zhuǎn)子過電壓保護設計?四通道配置含獨立手動?高性能硬件配置全面的軟件控制及通訊?電磁干擾通過嚴酷4級2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—總體配置?四通道配置含獨立手動2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器采用并聯(lián)PID+PSS控制模型滿足IEEE421.5及GB7409等相關標準符合電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計算程序的模型設計2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件采用并聯(lián)PID+PSS控制模型2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件采用余弦移相，移相角范圍10°至150°。2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件采用余弦移相，移相角范圍10°至150°。2勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器配置PSS功能，有效抑制有功功率低頻振蕩。

PSS1A模型反饋信號為電功率信號，如下圖所示：2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件調(diào)節(jié)器配置PSS功能，有效抑制有功功率低頻振蕩。2勵PSS2B模型：附加的雙輸入反饋信號為機組有功功率、機組頻率的組合，數(shù)學模型如下圖所示：2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件PSS2B模型：附加的雙輸入反饋信號為機組有功功率、機組頻率運行控制方式u

恒機端電壓閉環(huán)方式u

恒轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)方式u

試驗開環(huán)運行方式u

恒無功閉環(huán)方式（選用）u

恒功率因數(shù)運行（選用）u

系統(tǒng)電壓跟蹤方式（選用）2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件運行控制方式2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制限制和保護功能欠勵瞬時限制最大勵磁電流限制

無功過勵延時限制最小勵磁電流限制

過勵(強勵)限制PT斷線保護功能

V/F限制硅柜限制最大/最小觸發(fā)角限制頂值電流限制2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控制軟件限制和保護功能2勵磁系統(tǒng)設計（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—控支持遠程診斷支持OPC技術接口標準化且對外開放數(shù)據(jù)變量智能擴充邏輯變量組態(tài)設計通訊基于IEC61970-103多通道采樣示波器功能人機交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2勵磁系統(tǒng)設計支持遠程診斷人機交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2?組態(tài)式拓撲界面?控件豐富?全中文顯示?人機界面友好軟件主界面（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2勵磁系統(tǒng)設計?組態(tài)式拓撲界面軟件主界面（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2?

數(shù)據(jù)顯示?

參數(shù)設置?

檢測與報警界面顯示修改（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2勵磁系統(tǒng)設計?數(shù)據(jù)顯示界面顯示修改（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2?具備查詢功能?存儲記錄>1000條故障日志模塊（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2勵磁系統(tǒng)設計?具備查詢功能故障日志模塊（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2?直觀顯示參考曲線?直觀顯示當前工況?四點擬合曲線設置

過欠勵設置（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2勵磁系統(tǒng)設計?直觀顯示參考曲線過欠勵設置（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2?24通道高速采集?實時波形顯示?圖形分析功能采樣示波器（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2勵磁系統(tǒng)設計?24通道高速采集采樣示波器（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2多種變量循環(huán)錄波具備自動分析功能自動存儲錄波數(shù)據(jù)在線錄波分析（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件2勵磁系統(tǒng)設計多種變量循環(huán)錄波在線錄波分析（5）勵磁調(diào)節(jié)器設計—監(jiān)控軟件21、勵磁系統(tǒng)的相關標準3、勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展2、勵磁系統(tǒng)設計1、勵磁系統(tǒng)的相關標準3、勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展2、勵磁系統(tǒng)設計PSS的深化研究研究能夠在更寬頻段提供正阻尼的PSS，如PSS4B廣域PSS的研究3勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展PSS的深化研究研究能夠在更寬頻段提供正阻尼的PSS，如P協(xié)調(diào)控制技術的研究大型機組群勵磁系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制技術勵磁調(diào)速綜合協(xié)調(diào)控制技術3勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展協(xié)調(diào)控制技術的研究大型機組群勵磁系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制技術3適用于智能電站的勵磁控制技術冗余容錯及自診斷設計技術勵磁系統(tǒng)自身不同控制策略間的協(xié)調(diào)控制技術同一電站不同機組之間協(xié)調(diào)控制技術3勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展適用于智能電站的勵磁控制技術冗余容錯及自診斷設計技術3基于高壓側(cè)電壓控制的勵磁控制技術研究

研究基于高壓側(cè)電壓控制的勵磁系統(tǒng)核心控制技術，分析高壓側(cè)電壓控制的主環(huán)控制策略以及附加控制技術，結(jié)合AVC控制技術，確定高壓側(cè)電壓控制的勵磁控制模式。

3勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展基于高壓側(cè)電壓控制的勵磁控制技術研究研究基于電力系統(tǒng)次同步振蕩對勵磁系統(tǒng)的影響研究

研究串補接入和高壓直流輸電引起的次同步振蕩的原理，找出勵磁系統(tǒng)、尤其是快速勵磁系統(tǒng)對其的影響機理，給出相應的數(shù)學模型和控制方法，來抑制汽輪發(fā)電機可能會發(fā)生的次同步振蕩現(xiàn)象。3勵磁系統(tǒng)技術的發(fā)展電力系統(tǒng)次同步振蕩對勵磁系統(tǒng)的影響研究研究串一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)的設計四、新一代勵磁調(diào)節(jié)器介紹一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)的接口

研究串補接入和高壓直流輸電引起的次同步振蕩的原理，找出勵磁系統(tǒng)、尤其是快速勵磁系統(tǒng)對其的影響機理，給出相應的數(shù)學模型和控制方法，來抑制汽輪發(fā)電機可能會發(fā)生的次同步振蕩現(xiàn)象。一、勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口二、勵磁系統(tǒng)的外部接口勵磁系統(tǒng)的接口研究串補接入和高壓直流輸電引起以自并激勵磁系統(tǒng)為例，解釋勵磁系統(tǒng)內(nèi)部的接口。常規(guī)的自并激勵磁系統(tǒng)主要由勵磁變壓器、可控硅整流橋、自動勵磁調(diào)節(jié)器及起勵裝置、轉(zhuǎn)子過電壓保護與滅磁裝置等組成。其接線原理圖如下：勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口以自并激勵磁系統(tǒng)為例，解釋勵磁系統(tǒng)內(nèi)部的接口。勵磁系統(tǒng)的內(nèi)勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口勵磁變壓器勵磁調(diào)節(jié)器整流柜滅磁電阻柜滅磁開關柜轉(zhuǎn)子電流功率柜故障同步信號觸發(fā)脈沖啟停風機過壓動作停機令勵磁三相交流電源起勵信號輸出直流電壓勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口勵磁變壓器勵磁調(diào)節(jié)器整流柜滅磁電阻柜滅磁開關柜轉(zhuǎn)子電流功率柜序號模擬量序號模擬量1轉(zhuǎn)子電流CTA相7同步電壓TB2A相2轉(zhuǎn)子電流CTB相8同步電壓TB2B相3轉(zhuǎn)子電流CTC相9同步電壓TB2C相4同步電壓TB1A相10勵磁電壓5同步電壓TB1B相11勵磁電流6同步電壓TB1C相模擬量接口勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口序號模擬量序號模擬量1轉(zhuǎn)子電流CTA相7同步電壓TB2A序號開關量1功率柜故障(停風/熔絲斷)2風機啟?？刂?磁場斷路器節(jié)點停機令4脈沖控制5起勵控制勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口開關量接口序號開關量1功率柜故障(停風/熔絲斷)2風機啟?？刂?磁場斷序號脈沖1+A相脈沖2+B相脈沖3+C相脈沖4-A相脈沖5-B相脈沖6-C相脈沖7脈沖電源勵磁系統(tǒng)的內(nèi)部接口脈沖信號接口序號脈沖1+A相脈沖2+B相脈沖3+C相脈沖4-A相脈沖5-調(diào)節(jié)器NES開關柜FLK機端電壓PT機端電流CT開入量故障、限制、告警電源掉電監(jiān)測485通信輸出模擬量、開關量分合開關開關分合閘信號變送器輸出勵磁電壓和勵磁電流勵磁系統(tǒng)的外部接口調(diào)節(jié)器開關柜機端電壓PT機端電流CT開入量故障、限制、告警4序號模擬量序號模擬量1定子電壓PT1A相9定子電流CTA相2定子電壓PT1B相10定子電流CTB相3定子電壓PT1C相11定子電流CTC相4定子電壓PT2A相12調(diào)節(jié)器A套交流電源5定子電壓PT2B相

13調(diào)節(jié)器B套交流電源6定子電壓PT2C相14調(diào)節(jié)器直流電源7系統(tǒng)電壓15勵磁電流(直流信號)8予留交流輸入量接口16予留直流輸入量接口勵磁系統(tǒng)的外部接口模擬量輸入接口序號模擬量序號模擬量1定子電壓PT1A相9定子電流CTA序號模擬量1勵磁電壓（4-20mA）2勵磁電流（4-20mA）3勵磁變壓器溫度4功率柜溫度勵磁系統(tǒng)的外部接口模擬量輸出接口序號模擬量1勵磁電壓（4-20mA）2勵磁電流（4-20mA序號開入量序號開入量1增磁令7主開關位置2減磁令895%轉(zhuǎn)速令（水電）3建壓令94逆變令105ECR運行（電流閉環(huán)）116PSS投退12勵磁系統(tǒng)的外部接口開入量接口序號開入量序號開入量1增磁令7主開關位置2減磁令895%轉(zhuǎn)速序號開出量序號開出量1調(diào)節(jié)器故障7欠勵限制2調(diào)節(jié)器告警8強勵限制3綜合限制9V/F限制4PT斷線10PSS已投入5功率柜故障11A/B電壓/電流閉環(huán)運行6過勵限制12起勵失敗最多有14路開出可以根據(jù)現(xiàn)場需要自定義勵磁系統(tǒng)的外部接口開出量接口序號開出量序號開出量1調(diào)節(jié)器故障7欠勵限制2調(diào)節(jié)器告警8強勵序號開出量序號開出量13A套交流掉電16B套直流掉電14A套直流掉電17滅磁開關分閘15B套交流掉電18滅磁開關合閘此外,勵磁系統(tǒng)還有與外部的CANBUS、485或232通訊接口，通訊協(xié)議MODIBUS。勵磁系統(tǒng)的外部接口開出量接口序號開出量序號開出量13A套交流掉電16B套直流掉電14A套一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)的設計四、新一代勵磁調(diào)節(jié)器介紹一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)硬件的可靠性得到進一步的提升,軟件的功能及冗余容錯能力進一步加強,裝置整體功能更加豐富、性能更加優(yōu)良。設計理念的轉(zhuǎn)變。新一代勵磁調(diào)節(jié)器的特點硬件的可靠性得到進一步的提升,軟件的功能及冗余容錯能力進一步可選PSS2B/PSS4B電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型；完善的控制和限制、保護功能，帶有定子電流限制器；反時限動作的限制器采用標準IEC反時限曲線，曲線類型及參數(shù)可靈活整定；帶有備選定時限限制器；增加變位記錄功能，可記錄上萬條故障、告警、限制、狀態(tài)量、開入等變位信息，便于運行狀態(tài)監(jiān)視與追溯。。新一代勵磁調(diào)節(jié)器的特點可選PSS2B/PSS4B電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型；新一代勵磁調(diào)節(jié)事件報告、開關量定義、界面菜單、顯示語言等使用專用的配置文件，可方便修改；界面支持多語言切換；幾乎所有控制程序都可以回讀，并檢查修改日期，方便版本管理。具有豐富的冗余容錯功能，提高機組異常工況或設備部件異常狀態(tài)下維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行的能力，實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)容錯控制和防誤操作。。新一代勵磁調(diào)節(jié)器的特點事件報告、開關量定義、界面菜單、顯示語言等使用專用的配置文件內(nèi)置完善的錄波功能，波形可保存為符合IEEE標準的COMTRADE格式；系統(tǒng)內(nèi)置1Gb容量存儲器，可無需工控機，獨立存儲大量事件報告及錄波數(shù)據(jù)；在開機、停機、故障、限制、階躍等工況下自動錄波。除常規(guī)信息外，波形還含有各限制器、輔環(huán)的輸出值、調(diào)節(jié)器當前運行狀態(tài)、工作閉環(huán)、采樣原始值等。目前共記錄了48個模擬量與147個開關量。新一代勵磁調(diào)節(jié)器的特點內(nèi)置完善的錄波功能，波形可保存為符合IEEE標準的COMTR支持NTP、秒脈沖（PPS）及IRIG-B碼等多種對時方式采用先進的自動化監(jiān)控平臺，運行于專用Linux系統(tǒng)，安全可靠性高；監(jiān)控平臺具有完善的權(quán)限管理功能，可根據(jù)用戶需求分類設置不同權(quán)限采用分布式多處理器并行計算的方式，系統(tǒng)管理、采樣管理、控制運算等分別使用專用處理器，大大提高了整系統(tǒng)的性能和可靠性高性能浮點處理器，控制程序可以在200us內(nèi)完成運算，滿足先進控制算法要求；控制運算周期僅1.67ms，實現(xiàn)了勵磁控制與限制保護模型的精確化新一代勵磁調(diào)節(jié)器的特點支持NTP、秒脈沖（PPS）及IRIG-B碼等多種對時方式新獨立的32通道16位ADC，保證大機組對控制精度的要求，預留4路試驗通道4路獨立D/A通道，每個通道可通過軟件設置為mA或V輸出，滿足現(xiàn)場特殊回路及試驗的需求多種通信接口，滿足控制器及各種現(xiàn)場要求；支持MODBUS、IEC60870-5-103及IEC61850等通訊協(xié)議，適應智能化電廠的需求帶有預留槽位，方便擴展?jié)M足嚴酷等級（4級）的電磁兼容性設計勵磁調(diào)節(jié)器控制模型遵循GP7409、DL650、IEEE421標準新一代勵磁調(diào)節(jié)器的特點獨立的32通道16位ADC，保證大機組對控制精度的要求，預留發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓

國電南瑞科技股份有限公司許其品2012年9月發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓

國電南瑞科技股份有限公司一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)的設計四、新一代勵磁調(diào)節(jié)器介紹一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)1、勵磁系統(tǒng)的主要作用2、勵磁系統(tǒng)的控制原理

3、勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能

4、勵磁方式和發(fā)展1、勵磁系統(tǒng)的主要作用1勵磁系統(tǒng)的主要作用（1）維持發(fā)電機或其他控制點電壓在給定水平

維持發(fā)電機機端電壓保持一定精度的自動電壓調(diào)節(jié)（能力）滿足必要的快速電壓調(diào)節(jié)性能（能力）參與全廠幾電網(wǎng)的電壓控制（性能）保證電力系統(tǒng)運行設備的安全。

保證發(fā)電機運行的經(jīng)濟性。提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（1）維持發(fā)電機或其他控制點電壓1勵磁系統(tǒng)的主要作用1、并列運行的必要條件并列母線電壓相等并列機組的總無功等于各機組無功之和2、調(diào)差的定義D(%)=[(Ug0-Ug)/Ug]×100%

（2）保證并列運行機組的無功功率有序分配1勵磁系統(tǒng)的主要作用1、并列運行的必要條件（2）保證1勵磁系統(tǒng)的主要作用3、調(diào)差的作用圖1：有差和無差并聯(lián)圖2：差小和差大的并聯(lián)結(jié)論：不同容量機組并列調(diào)差相同(以機組額定容量為基準值時，不同容量機組的調(diào)差曲線應相同)。圖3（2）保證并列運行機組的無功功率有序分配1勵磁系統(tǒng)的主要作用3、調(diào)差的作用（2）保證并列運行（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

靜態(tài)穩(wěn)定性

暫態(tài)穩(wěn)定性

動態(tài)穩(wěn)定性

電壓穩(wěn)定1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響靜態(tài)穩(wěn)定性1勵發(fā)電機輸出電磁功率發(fā)電機功角向量圖1勵磁系統(tǒng)的主要作用單機雙回無窮大系統(tǒng)勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響發(fā)電機輸出電磁功率發(fā)電機功角向量圖1勵磁系統(tǒng)的主要作功角δ是表征電力系統(tǒng)穩(wěn)定性重要的量，功角失穩(wěn)指系統(tǒng)中各發(fā)電機之間的相對功角失去穩(wěn)定性的現(xiàn)象。

系統(tǒng)擾動----〉發(fā)電機輸出功率變化----〉轉(zhuǎn)矩平衡被破壞-----〉發(fā)電機轉(zhuǎn)子角擺動如果發(fā)電機轉(zhuǎn)子角的擺動能夠平息，則稱它是功角穩(wěn)定的，反之則是功角不穩(wěn)定的。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響功角δ是表征電力系統(tǒng)穩(wěn)定性重要的量，功角失穩(wěn)指系統(tǒng)中各發(fā)電機電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性(SteadyStability)是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性的失步，自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。靜態(tài)穩(wěn)定研究的是電力系統(tǒng)在某一運行方式下受到微小干擾時的穩(wěn)定性問題。假設在電力系統(tǒng)中有一個瞬時性小干擾，如果在擾動消失后系統(tǒng)能夠恢復到原始的運行狀態(tài)，則系統(tǒng)在該運行方式下是靜態(tài)穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是靜態(tài)不穩(wěn)定的。（A）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-靜態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性(SteadyStability)是指電

如左圖所示，采用了自動勵磁調(diào)節(jié)的發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定運行的最大電磁功率和最大功率角都有提高。1勵磁系統(tǒng)的主要作用

電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是發(fā)電機輸出電磁功率對功角的微分dPe/dδ是否大于0

。（A）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-靜態(tài)穩(wěn)定性（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響如左圖所示，采用了自動勵磁調(diào)節(jié)的發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定運行的最大電（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性(TransientStability)是指電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)定方式的能力。通常指第一或第二振蕩周期不失步。

如果電力系統(tǒng)在某一運行方式下受到某種形式的大擾動，經(jīng)過一個機電暫態(tài)過程后能夠恢復到原始的穩(wěn)態(tài)運行方式或過渡到一個新的穩(wěn)態(tài)運行方式，則認為系統(tǒng)在這種情況下是暫態(tài)穩(wěn)定的。暫態(tài)穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)在擾動前的運行方式有關，而且與擾動的類型、地點及持續(xù)時間有關。（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是等面積定則。

左圖的功率曲線中，當功角從δ1變化到δ2時，機械輸入功率PT與電氣輸出功率P3之間的面積正比于轉(zhuǎn)子動能的變化量。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是等面積定則。左圖的功率曲線中，等面積定則：減速面積和加速面積如圖所示。如圖（a）減速面積＝加速面積，臨界穩(wěn)定；如圖（b）減速面積>加速面積，穩(wěn)定；如圖（c）減速面積<加速面積，不穩(wěn)定。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性等面積定則：1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3勵磁電壓響應速度對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性勵磁電壓響應速度對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用提高暫態(tài)穩(wěn)定性的方法就要減小加速面積或增大減速面積。

結(jié)論有以下三種方法：

減小繼電保護動作時間提高勵磁控制系統(tǒng)勵磁頂值電壓倍數(shù)提高勵磁系統(tǒng)電壓響應時間1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性提高暫態(tài)穩(wěn)定性的方法就要減小加速面積或增大減速面電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性(DynamicStability)是指電力系統(tǒng)受到干擾后，不發(fā)生振幅不斷增長的振蕩或者滑行而失步的能力。擾動后系統(tǒng)在第一或第二振蕩周期內(nèi)不失步(即保持了暫態(tài)穩(wěn)定性)，但可能由于自動調(diào)節(jié)裝置的配置參數(shù)不合適或其他因素，后續(xù)的振蕩周期幅值不斷增大并造成失步。動態(tài)穩(wěn)定問題實際上是指系統(tǒng)在受到小的或大的擾動后，在自動調(diào)節(jié)裝置和自動控制裝置的影響下，保持長過程運行穩(wěn)定性的能力。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（C）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-動態(tài)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性(DynamicStability)是

電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性目前的主要問題是對系統(tǒng)低頻振蕩的抑制。低頻振蕩是發(fā)生在弱聯(lián)系的互聯(lián)電網(wǎng)之間或發(fā)電機群與電網(wǎng)之間，或發(fā)電機群與發(fā)電機群之間的一種有功振蕩，其振蕩頻率在0.1-2.5Hz之間。其主要表現(xiàn)形