同步发电机与励磁系统.ppt

* * * * * * * 前向通道 9.1、并联校正传递函数 ΔVG EX P I D 励磁机 并联校正 反馈通道 主要适用于励磁机励磁系统 并联校正的作用---负硬反馈（比例系数） Te减小1+Kf倍 放大倍数减少1+Kf倍 与微分D等效 9.2、负硬反馈并联校正 9.3、励磁电压硬负反馈 1、交流励磁机励磁系统中，在提高晶闸管电源电压的同时，采用励磁机输出电压或励磁机励磁电流硬负反馈，以减小励磁机时间常数。 2、对于快速励磁系统，如静态励磁系统，励磁时间常数本已很小，再采用励磁电压硬负反馈就没有必要了。 具有硬负反馈并联校正的励磁系统模型（AVR+励磁机） 9.4、硬负反馈投退比较 并联校正的作用---负软反馈（不完全微分） Te减小1+Kf倍 动态放大倍数减少1+Kf倍 静态倍数不变 9.5、负软反馈并联校正 9.6、转子电压软负反馈 1、也称为励磁系统稳定器ESS； 2、自动电压调节器Kp增大将造成励磁控制回路的不稳定，在发电机空载运行时可能导致发电机电压振荡； 3、ESS的主要作用是使暂态时的增益降低，以防止发电机空载时励磁控制回路振荡，这在一定程度上可改善电力系统动态稳定特性。 具有软负反馈并联校正的励磁控制系统模型（AVR+励磁机+发电机） 10.1、励磁开环频域响应特性 10.2、励磁闭环频域响应特性 10.3、自并励和励磁机频域特性 1、自并励ωc=10.5rad/s，其对应频率为1.67Hz； 2、励磁机ωc=4.4rad/s，其频率为0.7Hz; 3、自并励比励磁机系统的频率范围大，其相角裕度和增益裕度也大。 1、弧度rad；弧长等于圆半径的弧所对的圆心角为1弧度；360°等于2π弧度； 2、角速度ω是电动机每秒转过的角度的弧度数，单位是弧度每秒即rad/s； 3、频率、角频率和周期的关系为ω = 2πf = 2π/T。 10.4、励磁系统的稳定性分析 10.5、励磁系统时域响应分析 10.6、自并励和励磁机阶跃试验 自并励比励磁机励磁系统的响应快、超调小。 中国励磁专业网 励磁陈小明的博客/licichenxiaoming 谢谢 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3.4、网源协调：欠励限制 安评项目 3.5、网源协调：伏赫限制 安评项目 4.1、励磁调节器调差作用 Ug Q - 0 + Ug Q 短路电抗 + Ug Q Ug Q Ug Q Ug Q Ug Q 陡 陡 0调差 稍陡 更陡 稍陡 负调差 内阻很小的蓄电池并联，电压不同，后果严重 ABB：droop ABB：compensation 正调差 发电机调差率：Ug=f(Q)与调节器有关； 无功补偿：调节器功能，影响调差率 在AVR下，无功补偿等于调差率。 4.2、励磁调节器调差原理 调差系数定义D(%)=（Ug0-Ug）/Ugn）×100% 发电机调差D定义：纯无功电流达到额定定子电流下的发电机电压与空载电压的差值。 调差的实施：将D值根据不同无功按比例叠加带给定环节或测量环节。 (D ×Q) Iq U Ug Ign Ug0 D 同一个D值，加入给定环节或测量环节，其结果相反，一个正调差，另一个就是负调差。 假设一个正(D ×Q)值（3V），加入给定环节（100V），使给定增大（103V），其结合是发电机电压升高（103V），是负调差3%； 假设一个正(D ×Q)值（3V） ，加入测量环节（100V），使测量增大（103V），其结合是发电机电压下降（97V），是正调差（3V） 。 3V 100V 103V 103V 97V 100V 100V 4.3、调差系数计算公式 发电机调差率计算公式（无功实名值）： E（%）=（ΔU×Sn）/Q1 其中ΔU=Ugref（%）-Ugact（%） ， Q1是ΔU对应的无功，Sn是视在功率，也是Q标幺的基准值。要求尽量多带无功，Q1与Sn单位一致。 调差未投 Ug1=Ugref1 Q1 Q2 Ug2=Ugref2 Q Ug 调差已投： ΔU2：Q2=D：Sn Ugact≠Ugref Q1 Q2 Q Ug Ugref Sn D ΔU2 4.4、调压精度与静差率 比较二者得出：调压精度考核严格，而静差率试验简单，静差率指标应该比调压精度高。 然而，MEC7000给出了相反的观点，使得我不得不追根求源，仔细探讨。 电压误差，即静差率 调压精度 4.5、发电机静差率 1、静差是指一个闭环系统在Kp作用下的静态误差； 2、励磁静差率也应该是调节器纯比例环节的静态误差。目前规程上的静差率是针对以前没有积分的古老调节器而言。 静态误差ε=给定-反馈 3、对于现在具有积分环节励磁调节器而言，静差率是一个很复杂的试验，属于励磁建模试验。这个试验要退出积