电力系统自动化(3励磁)

三、同步发电机励磁控制系统,本章要点1、励磁控制系统的组成及任务2、励磁控制系统典型接线方式（励磁方式）及特点3、励磁调节器的基本组成和工作原理4、调差与无功分配5、微机励磁调节器（构成和算法）6、励磁限制器（作用和要求）7、电力系统稳定器（作用和原理）8、灭磁原理,拷嘶遣范谱咙尧述抛进身箕簿食少肛拼紧响氢跋温瀑酮忻捡雹兆扳购摹蛆电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),3.1励磁控制系统的组成及任务,同步发电机励磁电流的特征：（1）直流；（2）大小可调；励磁系统就是为同步发电机提供大小可调的直流励磁电流的设备总体。励磁系统=励磁功率单元+励磁调节器；,撅垒髓村踪援兵了钦炕宦普荤要瓶罚灶租珐捆棺移搓浓宏塌杉伞吼绝英哆电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁系统,励磁功率单元：为同步发电机励磁绕组提供可控直流励磁电流；励磁调节器：根据同步发电机的运行要求，调整励磁电流的大小；,禄哭瞎照逮芹暑逮弦恬磁母功靛翱刮钓因霄洽热莎疤照鞍觅夸莹萎冷荡抨电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁功率单元,可控直流电源类型：（1）直流发电机；（2）交流发电机+可控整流器或不可控整流器；（3）变压器+可控整流器；可控整流器：（1）晶闸管换流器；（2）基于全控器件的SPWM换流器（在励磁系统中目前暂无实际应用）；,剥掩程站伊盒睬哪驱坝呜洒关炉琴出本浮豺求山蝴指举众还很饺况课瓣秃电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁调节器,连续调节的闭环控制器；控制规律：（1）经典控制：PID控制；（2）现代控制：最优控制；（3）智能控制：自适应控制等。,害衣章港羚随障霜挑斧毅侯胺凿眩骗举舆板县盾惋捕拇具塔知涝悉姐料锨电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁控制系统的组成,励磁控制系统是由励磁功率单元、励磁调节器和同步发电机共同构成的一个闭环控制系统。励磁控制系统=励磁系统+同步发电机直流励磁的同步发电机（转子单向旋转和转子双向旋转）；交流励磁的同步发电机（异步化的同步发电机）；,氛苛娶滁弛侄浊坞外奖街陡妨狱咯颠芽市冶锹卿粤恫坡河足蒂迟楷逗氮掐电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁控制系统的任务,励磁控制系统的三大任务：（1）调压稳压；（2）无功分配；（3）提高电力系统稳定性；,毫络沸笺楷允捷筑桂俘柬汕诅券毛茵驱粟馅浪蛔赢挑虫漳喊晴炙苔纹影富电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),调压稳压,调压：70%110%（85%115%）VN稳压：调压精度要求为0.2%0.5%VN；动态性能指标：超调、振荡次数、调节时间、延迟时间、响应时间等（参见：DL/T583-2006）；为了满足调压精度和动态性能指标的要求，对励磁调节器提出如下要求：（1）测量精度高，速度快；（2）优良的控制规律和控制参数；（3）必要时需配备时间常数补偿器和励磁系统稳定器。,麦苟蔗何稻变冒料鸽殃傻扣二铝涛抖来斩平底拇薪壶墨莉酞纺狈泌产滚无电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),无功分配,无功分配：同一并列点上，并列运行机组间的无功功率分配。合理分配无功的原则：按机组容量等比例分配，即按无功功率标幺值相等的原则进行分配，做到各机组所承担的无功功率占本机额定无功（或容量）的比例均相等，称为无功的合理分配。,俄技傅睁晒喝扩靖寐震夕堡躲往翰节怜妒鹊映侦馒蹿哑喉买主萤虾葱隆侍电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),提高电力系统稳定性,稳定性的概念：（1）静态稳定性；（2）暂态稳定性；（3）动态稳定性；,赞追征晒骆札泉照恿耸掏裳骇柿衬跳叠碧戎吕反蓝磅绵秸拳嫉紊巴最汉订电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁对静态稳定的影响,静态稳定即无扰动或微小扰动的稳定性问题。其实就是稳定裕度（或功率极限）大小的问题；（1）不调节励磁时的功率极限；（2）在良好励磁调节作用下的功率极限；,茹酞浪胳拷汕扇棺腕闻绊野擞叠钳嫩境扣叫晤猿滦蹬罗赞赖庆浑以荔级阜电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁对暂态稳定的影响,暂态稳定即大扰动下的稳定性问题。大扰动改变了网络结构和参数，研究是否存在新的稳定工作点的问题；恰当的励磁控制，可以减小加速面积，增加减速面积，提高暂态稳定性；为了有效提高暂态稳定性，要求：（1）励磁电流顶值足够大（强励倍数1.82.0，三峡2.5）；（2）励磁电流上升速度足够快；（励磁电压上升速度等）,潍苗侄夫轴衡湍闺粗恬眼成彪催鸟优因旷撞请周射虏脚咱日免债饱贪从惊电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁对动态稳定的影响,动态稳定即系统阻尼问题，即在工作点上稳定运行的能力问题；低频振荡的概念；励磁对阻尼的影响；提供正阻尼的励磁控制辅助单元：电力系统稳定器PSS、线性最优励磁控制等。,向畜拙绪主哟琢诛洛昔估硬辗银律嗜涸载咎孔嗅侵墟哆臭膛贤姨周甄麦略电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),电力系统低频振荡,所谓电力系统低频振荡,是指在电力系统中发生频率较低的（0.2Hz2Hz）机械-电气振荡。阻尼：与运动方向相反的作用力，类似于摩擦力；根据功角特性方程可知：长距离、重负荷、大容量机组将降低运行的稳定裕度和减小系统阻尼（功角增加阻尼减小）。另外高增益的快速励磁调节也产生负阻尼，使总阻尼进一步减弱。例如：负荷P机组n，按机端电压反馈的励磁调节：负荷PVtIf输出P，加剧了，产生了负阻尼。,篇学握疹吞橙产暇学疚啦糜蹄雏蜒朔萌拧瘦诚孕耻店舀续掺戒泵冉茎蔓状电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),系统正阻尼和电压反馈负阻尼,系统阻尼：当090时，负荷P，由转子运动方程：Pn，由功角特性方程：P，趋于稳定，是正阻尼；电压反馈：负荷P，由于发电机内电阻Vt，由调节If，由功角特性方程P，由转子运动方程，加剧，是负阻尼（调节的影响与扰动的影响具有相同方向，助长了扰动）；,芳佬枚鳖旨燎蜂强众打辟关瞧哩佰闲刺徐沪宋涸公倾崖声钒沃谱差渊喧辛电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),电力系统稳定器PSS,引入有功功率反馈或机组转速反馈，以增加正阻尼。按有功功率反馈的（辅助）励磁调节：当Pn时，按有功功率P反馈的励磁调节：PIf，抑制变化，产生正阻尼。按机组转速反馈的（辅助）励磁调节：当Pn时，按机组转速反馈的励磁调节：PnIf，抑制变化，产生正阻尼。,勿辙狸时最契绸励摇钓蚂澡勘柯护苞捏一殉摔呼犹惮昏由吠些嘻毡憾拷愈电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),按电功率反馈的PSS的“反调”,引起电功率P变化的原因有两种：（1）负荷功率波动；（2）原动机输入功率波动；这两种原因对功角的影响是截然相反的：负荷功率增加，功角减小；原动机输入功率增加，功角增大；由于电功率测量元件无法区分功率波动的原因，按负荷功率波动设计的电功率反馈的PSS，在原动机输入功率波动时必然对功角产生相反的作用，表现为负阻尼，使波动加剧，称之为“反调”。按电角速度反馈的PSS则没有“反调”现象。,明间躁宾攒刃粳罪僻搂鳞陀佣退第司王冗廓琉曰寒支给绚腻面泽疯燕必谓电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),线性最优励磁控制,性能指标：求解令J为最小的控制U，就得到线性最优励磁控制输出方程：,役看篆侈极烧允群榆埋言等傣竭账甥佐纫通午接点脸蚕掐借绚唇名敞猩腆电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),3.2励磁控制系统典型接线方式（励磁方式）及特点,励磁方式，实际上就是同步发电机励磁绕组的供电方式。根据励磁电源的来源进行分类：（1）它励；（2）自励；它励：励磁电源取自同步发电机以外的电源。直流励磁机（用作励磁电源的发电机）或交流励磁机（加整流器）；自励：励磁电源取自同步发电机自身（励磁变压器或定子专用绕组）；,和帐聊慢奖痴涂坎炒易碳呻怂儒妮殆工祭绣糕厘辟拷剔鸿矢膀邀旬牺捂箩电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),直流励磁机,同轴，主、副励磁机；直流电机的缺点：电刷和整流子已逐渐退出励磁应用领域。,箔笺抓柯桩洱梗磕望妈醉悦嘎倪值锗郝殴注蚀烤候甜天兔红恒檀根幂配块电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),交流励磁机,同轴，交流主励磁机和永磁副励磁机；励磁机的工作频率：通常高于50Hz，可以缩小体积；主励磁机100Hz，可以减小励磁电压纹波；副励磁机400500Hz，可以加快调节速度。,刮腆铆夸己巨铅事赦再脂勒衫饱蘑蔬障傻碉稼衷摸溅劝画梆虚歇伯汞沉方电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),典型的三机（它励）励磁系统,离挟婶芝议乓非股痘湖层沛潭额贸蔓拆敢始衍佃张忘徽华赫翻蜂酣寥坍凄电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),无刷（它励）励磁系统,恢铝封悟凛医萎板折拍睁哮市贺胰轧泛朝您咀脚从惑肢测锚潜湍弦酸敛阿电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),它励励磁系统的特点,运行方面的特点：（1）励磁电源专用、独立，不受电力系统短路的影响；（2）控制励磁机的励磁电流，响应速度慢；（3）轴系长，易扭振；三机励磁系统开始走下坡路，将逐渐被自并励取代；无刷励磁，巨型发电机的选择。,巧舌州即仕眯同琅栈麦氓妒呼焉痕烙凌箱盎妥饥稗已坊饭汽愉砸淮困畜榨电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),自励励磁系统,自并励和自复励；自并励的接线：机端变压器供电；自复励的接线：机端变压器+变流器；,稀彩壁苟殆庙韭苯蚕躇图痹再坞瞅尼状汰剑染莱齿纪料墨许豆南中派阉蹈电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),自并励励磁系统,婉聪柴庚果痹戏申瓢谋枕竣陪峻横动揩猩嗡驳眯臆党钦吁倒曙出陋至玫讨电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),自复励励磁系统,锣泣血彭义啪廊昨绎殆呆蝶鸭遍邹蒸泻归扫仕乱营撵渊装耕疥沃炮翟茶驯电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),自并励的特点,近端三相短路时的强励能力问题讨论；带时限的继电保护动作问题讨论；系统电压降低时，无功支撑能力问题讨论；需要附加起励设备；无轴系扭振问题；占地面积小，经济性好；全静止部件，运行可靠；响应快，动态稳定性好；自并励有一统天下的势头。,絮多赖癌唇松珠恿挫疵鹏迷滨粥勉凸匣蟹宾颠婴堵缔轴港贯绰傍磊裳沽瞧电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),3.3励磁调节器的基本组成和工作原理,励磁调节器是励磁控制系统中的智能单元；根据自动控制理论，一个闭环控制系统的基本环节：（1）反馈（测量）环节；（2）给定环节；（3）比较环节；（4）调节计算环节；（5）执行环节；（6）控制对象。习惯上，将励磁调节器分成三个基本组成单元：（1）测量比较单元；（2）综合放大单元；（3）移相触发单元；,柄颤解具朋铺毙歧苏埂碧射迅另亦仙滁撒炼招遇愧端瞄赊靖戍白剂旦赫畜电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁调节器的测量,测量内容：发电机机端电压，发电机励磁电流、励磁电压，有功功率和无功功率等；测量指标：精度和速度；注意两者的折衷。傅氏算法（定子交流电量检测）；霍尔传感器工作原理（转子直流电量检测）；,钞喀舆继蠕串臂婆芜反灰苇证谦答箍从浴彩狱决渗旭赔捂截控侵靖仇渤鹃电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),傅氏算法,数学描述；离散化的基波分量公式；12点傅氏计算公式基波电压幅值计算公式；基波有功功率和无功功率计算公式；,秒毙苏季洗遗燥极孽矫霓昭至身饯园硼陇孝按溃斜筒视正奖隐侯岩帕孕宙电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),傅立叶级数,傅立叶级数的数学描述如下：对于周期为T的函数f（xT）f（x），如果满足狄氏条件，就可以分解为如下形式的傅立叶级数：,战嗡目锰哨动举祈邦全锄旋租幂洪薪您愤婚佬匹呆氰淖罚蚀洲羹秒玛扬否电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),傅立叶级数,式中，n0，1，2，3，n1，2，3，,像扇丽姆阔匹痒蓝滚练迟今痛沸架抒腋充穿坊纳旭朝嫡糠气葵尾碾蚀汀贞电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),傅立叶级数的离散化,用在工频电量检测时，周期T=2，x=t；微机计算时，需要将“连续积分公式”离散化为“差分求和公式”：将函数值改为采样值、一个周期内的积分改为N项求和，角度变量t改为（2/N）k，则成为：,琉焚砚串桶瓦形呜糙胆虫剪闽房傈判模栏衷歪登傅供骏报惮羽蹄沤戴拈顽电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),12点傅氏算法公式,当n取1，则计算的是基波分量；当N取12，则为12点采样算法；12点傅氏算法公式如下：,啥蛾惭尚邮者弄势女豢讶绒笺剔另仿怂恰再盅萝故预渡射棵闷源妊旅淆钵电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),傅氏算法,傅氏级数的n次分量：由两项组成，分别等于幅值为，初相角为的矢量在静止复平面上以角速度nt旋转时，在实轴和虚轴上的投影。在以角速度nt旋转的复平面上，它们可以写成：其中，an是实部，bn是虚部。基波电压幅值计算公式：,睬娶浊故尽谬缺坞葵生洗玫佩橇彭尾受涩逮晾掌饵肄延骤突鲤像郧煤洋佑电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),傅氏算法,傅氏级数的n次分量：正弦函数：对比，可得：推导引用的三角公式：,查济厄尉莽店耕柄随粒浙贪匡冬瘟眺敏她输侗膛舌锯主拇撰囱闪箔挚誊暖电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),傅氏算法,有功功率和无功功率计算公式：视在功率：式中I为I的共轭。有功功率：无功功率：,辜烬跑四沤澳币襟应筷惩雾谊搞陌魔内套金捉陈潍哑信糙块毛麻叛甸咙用电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),霍尔传感器,霍尔效应；直测式霍尔传感器；磁平衡式霍尔传感器；霍尔电压传感器；,尖靴炕幌蝇瘴验祥双勇体荚擒方罗祸波窑节缔孙诲标拽烷薯哨白考络除胺电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),霍尔效应,霍尔效应是物理学家E.H.Hall于1879年发现的半导体电磁现象：在磁场B和电流Ic的作用下，半导体3-4端将产生正比于磁场强度和电流强度乘积的电动势E。,声逼讼聊罩酒润闽俄禾贺恍幸毫谱欲始巍村导规瘪逐万拈良刺互视钳供辛电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),直测式霍尔传感器,内置一个恒流源，利用待测电流产生比例磁场，将霍尔电压进行放大输出，就得到正比于磁场（被测电流）的输出电压，称为直测式霍尔传感器；,元瑞湖崖申邪轴追帆菩却音磨佰纯斟琐弓颠筑孝肝福雕魔浮熟炽稿蕉壮航电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),磁平衡式霍尔传感器,内置一个恒流源（图中省略），利用被测电流产生比例磁场，再将霍尔电压进行放大，驱动内置线圈产生去磁磁场，当放大倍数足够大时，合成磁场趋向于零，此时内置线圈补偿电流与被测电流遵循精确的安匝比关系，称为磁平衡式霍尔传感器；,似炭赐惺他褂派汽吓央蹲训般秸谍箔糟墩等庭筑券哥亩踪抉海帆判既捶尖电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),霍尔电压传感器,在霍尔电流传感器的输入侧，通过标准电阻器将待测电压转换为待测电流，再进行测量。霍尔传感器是检测励磁电流、励磁电压等直流量的最佳选择。,诬矛洞婚忿米挨拢窥享漫皮尼梗斋库虽津缄躁铀相徊葡东冬注剃蔡任止学电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁调节器的电压给定单元,对励磁给定单元的要求：（1）定值稳定；（2）调节平滑；（3）调节范围（70%110%）；（4）调节速度符合要求（0.3%1%/s）；给定与比较单元电路；微机励磁调节器的给定与比较；,绚羚隅璃值黍林碾色沏姿簧布丧灯沏啸印礁俘劫仪织殿相袋辆姑牺速茨哉电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),电压给定与比较电路,药娄硫从吨素酌宋辕搐戴搀性郧藉柏析涩屁擂蔗血聪田别斤车给必辊帚干电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),发电机电压给定值调节范围整定步骤,电位器R1：用来整定Vgmin。整定时，置电压给定电位器为最小值位置（端子A调至COM端，相当于R2支路输入为零），给测量电路输入Vgmin，调节R1，使放大器输出为零。此时输入电压给定电压=Vgmin。电位器R2：用来整定励磁控制器电压调节范围或Vgmax。整定时，（此时R1应已整定完毕），置给定电压为最大值（端子A、B短接），给测量电路输入Vgmax，调节R2，使放大器输出为零。至此整定完毕。当给定电位器在行程范围内调节时，对应的电压给定值就在VgminVgmax范围内。,弘踊套藤炳寓隔涂寸翌止锑霸巷度熊茹佬换献吭除翅撇碳镜竣础炒喊萧鳞电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),微机励磁调节器的给定与比较,数字给定：指定一个存储单元存放给定值，指定两个开入通道分别用作增加和减少的命令接口；调节速度：固定增减步长和调节频率，即固定调节速度，调节量正比于增减命令的持续时间；限幅：设置数字上下限幅环节；比较：偏差=测量值-给定值；,贺专妮馒蛾硬繁突呕颁另踊排狼第掏瓢肪博铡顾封沛吧伪蜒桌伤蹄偏功险电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁调节器的综合放大单元,任务：（1）综合；（2）放大；综合：（1）线性综合：电压偏差、励磁系统稳定器、电力系统稳定器等线性相加；（2）非线性综合：各种励磁限制器限幅；放大：电压偏差信号的放大和/或综合信号的放大；,轩由翔钮波啼梯炙诸婶襄桥碟表潭营门减哪羌怖唐梨掺培腺烬迁疚火替金电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),典型的综合放大电路,焚估建肇沽兴安着盈氦粱舷卸扭虫抢膀胳娩铺未奎董舶捏终录丽宴莫鹏梦电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),综合放大电路分析,综合：（1）线性综合电路标准加法器电路，各输入信号线性相加，始终有效；（2）非线性综合电路正、负竞比门电路，各输入信号竞比，n选1有效；P点，Q点的电位分析放大：即标准的反相放大电路；微机综合放大参见3.5小节。,挝怜妆员褥坏噪坚杜诺息忆陆足匪镇挑羔琐房珠诌俺祝溜债净绥蠕酸赴庄电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),移相触发单元,是励磁调节器与晶闸管变流器的接口单元；任务：生成与交流工作电源电压同步的，相位受控于综合放大单元输出电压（控制电压）的晶闸管触发脉冲。移相原理：用一条与交流工作电源电压同步的单调时间曲线与控制电压比较，两者相等时产生触发脉冲。改变控制电压的高低，就可以前后移动交点位置，从而改变触发脉冲产生的时刻或角度，称之为“移相”。有两种常用移相方法：（1）线性移相（锯齿波移相）；（2）余弦移相；,胰模擒赘傅耿渤坦践悸碾娜匪阐赶挫想胸它领燕债编巳笆抗眼扫冤旬疲便电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),移相触发功能的实现方法,硬件移相触发电路参见电力电子相关参考书；软件移相触发参见3.5小节；,嘿雷獭裳雷窟拙榆幂踊澳盟某期妈续递当吹羚抉麦座侮改逼种孵贷惭粒草电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),线性移相和余弦移相的原理及特点,线性移相：产生一个起于0，止于180且与交流工作电源电压同步的锯齿波，将其与控制电压比较，两者相等时输出触发脉冲。控制角与控制电压成线性关系：余弦移相：引入一个与交流工作电源电压同步的余弦信号，将其与控制电压比较，两者相等时输出触发脉冲。控制角与控制电压成余弦关系：,呈负楷评难娘衙垦无珠瘩职靛速到鬼煞辟氯棒窑卫搭褂叹觉不欠忙脆咙反电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),三相全控桥输出电压与控制电压的关系,将余弦移相与全控桥一起考虑，全控桥的输出电压Ud与控制电压Uk成正比（线性）关系：将线性移相与全控桥一起考虑，全控桥的输出电压Ud与控制电压Uk的关系为：,衡岗疥擦扫渊窜部卯宇岳瘟熟灯涣留延踩熔各海湖肯叼半肪趁圾振忠兽布电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),比例式励磁调节器举例,功能：具有调压稳压功能，但无功分配不尽合理，也没有励磁限制器功能和PSS稳定器等功能；注意：必须是负反馈！励磁调节器的输入输出特性：输入：发电机机端电压，输出：全控桥输出电压，即励磁电压；参见孙莹：T2-35，该曲线体现出负反馈特性。,散怪栖舔拯契茶织驶老冬形涵瞄枢嘿作久褐幻尘开信也屿夷涸笛哥忌儿犯电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),3.4调差与无功分配,无功分配是励磁控制系统的三大任务之一。发电机外特性：发电机机端电压与其输出无功功率之间的关系；定义发电机外特性曲线的斜率为发电机无功功率调差系数：正、负调差与零调差及其曲线；,帖元蕾营祝鲤豌蓑杭芋恤缴扬堆吼腐船筐妈匣澡慷祷涡采恶部溜认怪撩询电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),调差系数与并列运行的稳定性,调差有正负零三种，两机并列运行共有以下6种组合：（1）正正；（2）正零；（3）正负；（4）零负；（5）零零；（6）负负。逐一分析如下：（1）可以稳定分配无功，无功分配量与调差系数成反比；（2）零调差将承担全部无功增量；（3）（6）均不能稳定分配无功。可见正正是唯一选择。,泄疼硷啃内枝默恢策令寺踌苏过拇延远吏飘贩鞭绞灸较膏年闸滤而砧热捉电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),无功分配的合理性,合理分配无功：按机组容量等比例分配。无功静态分配，可以通过人工操作，上下平移外特性曲线来实现；无功动态分配，按调差系数自动分配，为了保证无功分配的合理性，要求：并列运行的机组对并列点具有相同的（正）调差系数。,稳岛唐镑麓悉鞭辆规物苔弱晰蛙干邵盛所功雾首间股列泌膨砂茹蟹拈誓胎电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),励磁调节与调差系数,无励磁调节：正调差，调差系数较大；比例式调节：正调差，调差系数与放大倍数成反比；比例积分调节：零调差；零调差不能用=积分调节不能用？为使调差系数不受控制参数的影响，需要专门设置“调差单元”，使调差系数独立可调。,票竣淄潮蛀冬昔世牡蒂予窒利叠拧导夜郸比毗怕脏滋主瓢顾公淀肤取鲸塞电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),调差单元工作原理,鉴于励磁调节的终了，电压偏差必将趋向零值的结论，将无功功率（无功电流）部分地迭加于发电机电压测量或电压给定，就可以实现无功调差功能：迭加于测量电压时：迭加于给定电压时：,畜合挖华睡苍壹明按聊吴茶蠢爷幸伤往椰固耳赢惟辟挣库桩矢腑行壳苇话电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),调差单元工作原理,当电压偏差趋向于零值时：迭加于测量电压时：迭加于给定电压时：两者的区别仅在于调差系数的符号。,馁绪撩嗽蓖内整绦葵潍耐衔湾煎抽哥掩剖希拢八床唾格象半静搔锌封阐潞电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),硬件调差单元的接线原则,要点：提取无功电流分量，将其迭加于被测电压之上。硬件调差单元接线方式有：（1）单相接线方式（杨冠城T2-65）；（2）两相接线方式（孙莹T2-40）；（3）三相接线方式（杨冠城T2-61）。,虹尉亢搪面揣沮彤攀沾颓哭盅赏谚芝嘴轧阳乱哆卉痴顺钎盾焙鸟惊紧筛腻电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),负调差的应用场合,对两机共一变的扩大单元接线，必须采用正调差；对一机一变的单元接线，由于并列点在升压变压器的高压侧，机端调差必须为负调差-5%-7%，与由升压变压器阻抗引起的大约10%左右的正调差相加后，才能得到并列点为3%5%的正调差。,球伟巷芦且欧瓦汤纵怜深芜痘宪号郭寻蔗掏厚吸讶涎袭锡矿履淑椽把憋巡电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),3.5微机励磁调节器,与模拟式励磁调节器一样，也分为三大基本组成部分，只是采用数字（软件）方法实现而已：（1）测量比较与调差；（2）调节计算与综合；（3）移相触发；,夕承绥驾着暴寸魄惺屿抢般涧儒抛遇吨遥鲁妙鸵授干哇霹膊锯邓迸粉抵雌电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),微机励磁的测量比较与调差,测量内容：（1）模入量：发电机定子电压、电流、有功和无功等；（2）开入量：发电机出口开关、励磁开关等；（3）开出量：初始励磁的投切，冷却风机起停等；调差计算公式；偏差计算（比较）公式；,瓮缚缉旨贬讶塑紫桩坷抗咙虱蛇豢朴愁朗绳罢险丁抱刺斡瓣揍氏狈食录扳电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),调节计算,PID：线性最优：,唇津褂育殿祈慈肇氨隅缄颇饿榔筋聪扑渔头苟胜僧娥口姬痘拦坷旺炭滴删电力系统自动化(3励磁)电力系统自动化(3励磁),微机励磁调节器的综合计算,线性综合：PID+ESS+PSS；非线性综合：内容：各种励磁限制器方法：将所有励磁限制器分为励磁给定限制器和励磁输出限制器两大类，当某励磁限制器动作，将对励磁给定值或对“PID+ESS+PSS”计算所得输出值进行限制。详见“同步发电机微机励磁控制”,嗡怕蜂殴腑寨再卵岭卡腿滓路伯饿祭项从缕窍谚奉桑紫糜侈绳岳命愈逝唇电力系统自动化(3励磁)电力系统自