第三章自动励磁系统调节系统的动态特性（课件）.ppt

第一节 概述 1. 励磁系统的动态特性：在较小或着随机的干扰下，励磁系统的时间响应特性。 2.数学描述：常系数微分方程。（因自动调压器、励磁机和同步发电机有充分的调整容量。） 3.分析方法：传递函数、根轨迹法 自动调压器 1.任务：保证极端电压稳定； 2.输入量：电压变化量 3.输出量：励磁电流调节量 一、自动励磁系统响应曲线和品质 评价响应曲线的指标: 1.过调量a1 2.上升时间tr 3.稳定时间ts 4.阻尼比ζ 指标的相互作用： 上升时间小，系统振荡大，过调量和稳定时间都增大。 二、自动励磁系统的评价 评价响应曲线的指标: 1.过调量a1 2.上升时间tr 3.稳定时间ts 4.阻尼比ζ 第二节 自动励磁系统的稳定性 　1.定义：　根轨迹是开环系统某一参数从零变化到无穷大时，闭环系统特征根在s平面上变化的轨迹。 2.增加开环零点 　　一般可使根轨迹向左半s平面弯曲或移动，增加系统的相对稳定性，增大系统阻尼 　　改变渐近线的倾角，减少渐近线的条数。 　3.增加开环极点 　　一般可使根轨迹向右半s平面弯曲或移动，降低系统的相对稳定性，减小系统阻尼 　　改变渐近线的倾角，增加渐近线的条数。 　　 4.如何根据根轨迹判断系统的稳定性？ 　　 A 如果根轨迹全部位于S平面左侧，就表示无论增益怎么改变，特征根全部具有负实部，则系统就是稳定的。 　　B 如果根轨迹在虚轴上，表示临界稳定，也就是不断振荡 。 　　C 如果根轨迹根轨迹全部都在S右半平面，则表示无论选择什么参数，系统都是不稳定的。 第三节 线性化同步发电机的动态方程式 第三节 线性化同步发电机的动态方程式 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 1.同步发电机的动态稳定性； 2.励磁系统+同步发电机：自动调压器对电力系统动态稳定的影响。 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 1.同步发电机的动态稳定性； A：忽略△δ（t）的去磁作用时，发电机的动态特性是振荡的。 B：同步发电机的稳定运行条件： 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 2.自动调压器对电力系统动态稳定的影响。 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 2.自动调压器对电力系统动态稳定的影响。 考虑自动调压器后的同步力矩 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 第四节 励磁调节对电力系统动态稳定的影响 第五节：励磁系统对暂态稳定的影响 第五节：励磁系统对暂态稳定的影响 暂态过程的特征： 1.有功：调速器的“迟缓”现象，原动机的出力来不及改变，负荷的变化通过旋转动能的降低所补偿； 2.无功：无功缺乏靠主磁场厂中电磁场能量的释放，靠励磁系统的快速励磁。 第五节：励磁系统对暂态稳定的影响 暂态稳定的条件： 1.第一个振荡周期不失步； 2.后继振荡周期幅值比第一个振荡周期小。 强励在暂态稳定方面的缺陷： 增大同步力矩的同时，也使阻尼大为减小。 * 第三章 自动励磁调节系统的动态特性 陈建钿 QQ：401211740 微博：颍川闲人3681 用电力系统稳定方面的指标来评价 励磁机 同步发电机 电压互感器与整流电路 放大元件 稳定的电力系统：电力系统受到干扰后，系统内的同步发电机经过一段动态过程后，或者回到原始的稳定状态，或者回到一个新的稳定状态，而不致失去同步。 电力系统稳定的基本类型：功角稳定，电压稳定和频率稳定。 功角稳定的分类：暂态稳定和动态稳定 暂态稳定：突然巨大的冲击引起； 动态稳定：较小和较经常的冲击引起。动态稳定趋向于说明系统正常运行状态的一种特性。 动态稳定与自动调压系统关系密切。 1.K1、K2、K4、K5、K6与起始负荷有关； 2.角差随时间的变化不能忽略.(暂态过程可以忽略) 表征同步力矩 表征阻尼力矩 自动调压器增加了K5支路 Ke很大，Te很小，先忽略K4支路 考虑自动调压器后的阻尼力矩 励磁调节器使同步力矩增大。 阻尼的力矩的正负，取决于K5，即系统的稳定性，取决于K5的正负 阻尼的力矩的正负，取决于K5，即系统的稳定性，取决于K5的正负 在恒定的D轴磁链下相应于小的转子角变化时引起的发电机端点电压的变化。 物理描述：励磁系统稳定的发电机会再“重负荷”时出现动态稳定的问题。在采用快速励磁系统后，当发电机与系统的联系较弱，而输送的功率又较大时，发电机侧的转子会产生低频振荡。 有功出力对端电压的影响。 忽略K4支路的影响，不能寻求Te和Ke对动态稳定的影响。 TD0 物理描述： 1.Ke有一上限值，说明励磁系统的放大系数不能无限增大。放大系统太大时会导致动态稳