发电机励磁系统.ppt

7 发电机的自动励磁调节系统 为同步发电机提供励磁电流的所有设备 统称为励磁系统 组成 励磁功率单元 受AER控制 产生大容量 的直流励磁功率 自动调节励磁装置AER 根据 UG和 P 等测量量 按一定规律产生控制脉冲 作用 调节发电机机端电压 保持为额定值 调节发电机间无功合理分配 提高电力系统运行的稳定性 改善电力系统运行条件 故障切除后 电网电压的恢复 防止突然甩负荷引起的过电压 提高带时限电流保护的灵敏度 基本要求 对装置的要求 正常时 有足够的调压范围 合理分配无功 故障时 应能迅速强行励磁 对励磁功率单的元要求 有足够的调节容量 有足够的励磁响应速度和励磁顶值电压 结构简单 可靠 响应速度快 运行维护方便 励磁系统分类 功率单元 直流励磁机系统 交流励磁机系统 静止励磁系统 自励 他励 静止硅整流 旋转硅整流 自励 自复励 现代水轮发电机采用 现代汽轮发电机采用 以往中小容量发电机采用 自励静止励磁系统 启励元件 AER G GLE A B U TA TV TVE 启动电源 AER分类 构成原理 机电型 电磁型 半导体型 微机型 调节原理 按电压偏差比例调节 补偿调节 可控整流电路 晶闸管导通条件 晶闸管截止条件 三相半控桥式整流电路 阴极组晶闸管的自然换相点为控制角 的起始点 即 0 三相控制脉冲顺序为VT1 VT2 VT3 相控角依次相差120 整流输出电压与控制角的关系为 30 输出电压波形 30 90 120 整流 三相全控桥式整流电路 阴 阳极组均为晶闸管 触发脉冲顺序为VT1 VT6 依次相差60 80 输出电压波形 整流输出电压与控制角的关系为 30 90 120 整流 整流 逆变 数字式自动调节励磁装置 基本组成 测量单元 调节控制单元 移相触发单元 励磁限制单元 励磁调节器将开关量和机端电压 电流分别经开关量检测和模拟量采集变换成数字量 调节计单元分对测量量进行PID计算得到调节量 经励磁限制防止过调 然后经移相触发单元产生控制脉冲 改变整流桥晶闸管的控制角 达到以调节励磁的目的 基本原理 模拟量采集 开关量检测 测量单元 采集的模拟量 母线电压 仅作跟踪母线电压起励 取单相 机端电压 定子电流 转子电流 作为机端电压测量值和有功 无功 功率因数的计算量 取另一路单相电压 并取另一路单相电压 用于判别电压回路断线 作为有功 无功 功率因数的计算量 作为励磁输出的反馈量 采集的开关量 升压 降压 增磁 减磁 停风 熔断器熔断等 调节控制 机端电压PID 比例积分微分 增量计算 电力系统稳定器PSS 转速PID增量计算 励磁系统稳定器ESS 励磁系统输出电压PID增量计算 线性 非线性最优控制 将机端电压PID 转速PID 励磁电压PID计算结果按一定比例叠加后计算出控制角 ESS空载时投入 并网后退出 比例系数 积分系数 微分系数 第k次采样值 第k 1次采样值 第k 2次采样值 静态调差 为实现并联发电机间的无功功率合理稳定分配 其励磁调节器应能改变发电机无功调节特性的调差系数 调差系数 正调差 无功调节特性下倾 负调差 无功调节特性上倾 无调差 无功调节特性水平 不变 2020 3 17 11 可编辑 一台正调差发电机与无调差发电机并列运行 工作电压不变 由无调差发电机决定 总无功电流改变 正调差发电机无功电流不变 由无调差发电机承担 一台正调差发电机与一台负调差发电机并列运行 总无功电流改变 两发电机无功功率发生摆动 IQ G UG IQ G UG 两台正调差发电机并列运行 电压和总无功电流改变 增量电流按两台发电机各自调差系数反比分配 为使无功分配合理 要求两台发电机有相同的正调差系数 微机调节励磁装置的调差系数定值调整范围可达 5 IQ G UG 移相触发 同步环节 将同步变压器二次电压整形成方波 作为定时 计数器的门控信号 确定控制脉冲的起始点 移相环节 控制角 阳极电压周期 计数器频率 控制角对应的控制脉冲个数 控制角距起始点的延时 自动调节励磁装置由测量单元 调节控制单元 励磁限制单元和移相触发单元组成 测量单元用以采集的模拟量和开关量并进行