电力系统理论实验课PPT

1、 电力系统自动化电力系统自动化概述概述电力系统电力系统: 它是由电力系统的基础元件，即同步发电机、变压器、它是由电力系统的基础元件，即同步发电机、变压器、输电线路、开关以及各种类型的用电负荷，按一定规律连输电线路、开关以及各种类型的用电负荷，按一定规律连接而成的既复杂又庞大的系统接而成的既复杂又庞大的系统 电力系统自动化电力系统自动化: 指在电力系统中实施的替代人工自动工作的各种技术措施指在电力系统中实施的替代人工自动工作的各种技术措施;它主要包括两个方面的内容：它主要包括两个方面的内容：电力系统自动装置电力系统自动装置 主要研究电力系统元件级的自动化，基本内容有：同步发主要研究电力系统元件级

2、的自动化，基本内容有：同步发电机励磁自动控制、同步发电机自动准同期控制等；电机励磁自动控制、同步发电机自动准同期控制等；电力系统调度自动化电力系统调度自动化 主要研究电力系统整体自动化，基本内容有：电力系统频主要研究电力系统整体自动化，基本内容有：电力系统频率和有功功率控制、电力系统电压和无功功率控制、电力系率和有功功率控制、电力系统电压和无功功率控制、电力系统稳定控制、电力系统调度自动化等。统稳定控制、电力系统调度自动化等。电力系统自动化的任务电力系统自动化的任务 提高供电可靠性；提高供电可靠性； 保证电能质量；保证电能质量； 提高经济性；提高经济性； 减轻劳动强度；减轻劳动强度； 保障电力

3、系统安全保障电力系统安全电力系统自动化的特点电力系统自动化的特点 1）实时性要求高）实时性要求高 电力系统中，正常运行时负荷变化频繁，故障时电磁电力系统中，正常运行时负荷变化频繁，故障时电磁暂态过程极快，所以要求电力系统的功率平衡控制、稳定控暂态过程极快，所以要求电力系统的功率平衡控制、稳定控制以及故障处理等必须具有很高的实时性。制以及故障处理等必须具有很高的实时性。2）可靠性要求高）可靠性要求高 现代电力系统容量大，供电范围广，其供电的可靠性和现代电力系统容量大，供电范围广，其供电的可靠性和供电电能质量指标，对国计民生的影响极大。而要保证优良供电电能质量指标，对国计民生的影响极大。而要保证优

4、良的电能质量和不间断供电，均需建立在电力系统自动化高可的电能质量和不间断供电，均需建立在电力系统自动化高可靠性的基础上。靠性的基础上。3）控制复杂、难度大）控制复杂、难度大 电力系统结构复杂而庞大，且具有时变性、非线性、多电力系统结构复杂而庞大，且具有时变性、非线性、多输入、多输出、多约束、测控信息传输距离长，信息传输量输入、多输出、多约束、测控信息传输距离长，信息传输量大等特点，无论是理论研究和技术实施，均具有相当难度。大等特点，无论是理论研究和技术实施，均具有相当难度。按自动装置控制范围的划分按自动装置控制范围的划分 设备（元件）级自动化设备（元件）级自动化 主要包括：同步发电机励磁调节器

5、、调速器、准同期装置、主要包括：同步发电机励磁调节器、调速器、准同期装置、各种电力系统元件的继电保护装置；各种电力系统元件的继电保护装置；厂站级自动化厂站级自动化 主要包括：自动电压控制（主要包括：自动电压控制（AVC）、自动发电控制（）、自动发电控制（AGC）、）、厂站计算机监控系统厂站计算机监控系统系统级自动化系统级自动化 主要包括：电力系统频率和有功功率自动控制、电力系统电主要包括：电力系统频率和有功功率自动控制、电力系统电压和无功功率自动控制、自动低频减载装置、电力系统安全自压和无功功率自动控制、自动低频减载装置、电力系统安全自动控制等。动控制等。电力系统自动装置从教学的角度划分电力系

6、统自动装置从教学的角度划分 自动操作装置自动操作装置 自动操作装置控制的是只具有两种状态的对象，例如具有自动操作装置控制的是只具有两种状态的对象，例如具有分合两种状态的断路器。属于此类的自动装置有：准同期控制分合两种状态的断路器。属于此类的自动装置有：准同期控制器，低频减载装置，重合闸装置和各种继电保护装置等；器，低频减载装置，重合闸装置和各种继电保护装置等；自动调节装置自动调节装置 自动调节装置控制的对象具有连续变化的特性，例如同步自动调节装置控制的对象具有连续变化的特性，例如同步发电机励磁电流在零值至强励电流之间连续可调。属于此类的发电机励磁电流在零值至强励电流之间连续可调。属于此类的自动

7、装置有：同步发电机自动励磁调节器、汽轮机或水轮机调自动装置有：同步发电机自动励磁调节器、汽轮机或水轮机调速器等。速器等。第一节第一节 同步发电机自动准同期控制器同步发电机自动准同期控制器一、同步发电机自动准同期控制一、同步发电机自动准同期控制 同步发电机准同期控制器，是一种能够快速无扰动地将同步发电机准同期控制器，是一种能够快速无扰动地将同步发电机投入到电力系统中（并网）的自动装置。是一种典同步发电机投入到电力系统中（并网）的自动装置。是一种典型的自动操作（合闸）装置型的自动操作（合闸）装置 同步发电机从静止状态过渡到并网发电状态，一般需要同步发电机从静止状态过渡到并网发电状态，一般需要经历以

8、下几个主要阶段：经历以下几个主要阶段：1）起动机组，从零转速升速到额定转速。）起动机组，从零转速升速到额定转速。2）起励建压，机端电压从残压升压到额定电压。）起励建压，机端电压从残压升压到额定电压。3）断路器合闸，将同步发电机无扰动地投入电力系统中并）断路器合闸，将同步发电机无扰动地投入电力系统中并列运行。列运行。4）输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。）输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。调速器调速器: 调节机组转速调节机组转速 励磁调节器励磁调节器: 控制同步发电机机端电压控制同步发电机机端电压准同期控制器准同期控制器 : 实现无扰动合闸并网，以及调节同步发电实现无

9、扰动合闸并网，以及调节同步发电机输出的有功功率和无功功率机输出的有功功率和无功功率二、准同期控制的理论问题二、准同期控制的理论问题（一）无扰动合闸与准同期并列条件（一）无扰动合闸与准同期并列条件准同期控制器需要解决的关键技术问题是：准同期控制器需要解决的关键技术问题是： 无扰动合闸无扰动合闸 有扰动有扰动就是指断路器合闸瞬间的合闸冲击电流就是指断路器合闸瞬间的合闸冲击电流 不等于零不等于零 （1） 过大的合闸电流会产生大量热量使定子绕组过热，使绝过大的合闸电流会产生大量热量使定子绕组过热，使绝缘加速老化；缘加速老化；（2）过大的合闸电流还会产生危险的电动力，使定子绕组变形）过大的合闸电流还会产

10、生危险的电动力，使定子绕组变形受损；受损；（3）合闸电流的有功分量还会产生有功功率冲击，对机组转轴）合闸电流的有功分量还会产生有功功率冲击，对机组转轴施加过大的冲击力矩，严重时会损坏同步发电机的联轴器；施加过大的冲击力矩，严重时会损坏同步发电机的联轴器；（4）过大的冲击电流对电力系统稳定也会产生不利影响。必须）过大的冲击电流对电力系统稳定也会产生不利影响。必须严格控制合闸冲击电流，以延长发电机的使用寿命，避免意外严格控制合闸冲击电流，以延长发电机的使用寿命，避免意外事故发生事故发生冲击电流产生的影响冲击电流产生的影响同步发电机与电力系统并列示意图如图所示同步发电机与电力系统并列示意图如图所示

11、在相量上，在相量上， 和和 以不同的角速度以不同的角速度 G和和 S旋转。由等旋转。由等效电路可知：断路器两侧的电动势相量不等，或两电动势相效电路可知：断路器两侧的电动势相量不等，或两电动势相量差不等于零是产生扰动的根本原因。若要消除扰动，就要量差不等于零是产生扰动的根本原因。若要消除扰动，就要做到合闸瞬间断路器两侧的电动势相量相等，即电动势相量做到合闸瞬间断路器两侧的电动势相量相等，即电动势相量差为零差为零 GUSU电动势相量差为零是无扰动合闸的充分必要条件电动势相量差为零是无扰动合闸的充分必要条件: 即即要求合闸断路器两侧电动势相量满足：同要求合闸断路器两侧电动势相量满足：同幅值、同角速度

12、幅值、同角速度(同旋转方向和同旋转速率（或同频同旋转方向和同旋转速率（或同频率）率）)和同相位和同相位 工程上实用的并列条件是：工程上实用的并列条件是：SGSGUUU并列操作时，要求三个条并列操作时，要求三个条件必须同时满足件必须同时满足 （二）准同期条件与冲击电流性质的关系（二）准同期条件与冲击电流性质的关系分析单一条件不满足时合闸冲击电流的性质，如图所示 当仅有电压条件不满足时，电压相量差的方向与发电机电压当仅有电压条件不满足时，电压相量差的方向与发电机电压相量同相或反相，则产生的冲击电流滞后电压相量差相量同相或反相，则产生的冲击电流滞后电压相量差90，于，于是冲击电流滞后发电机电压是冲击

13、电流滞后发电机电压90，或超前发电机电压，或超前发电机电压90，因，因此同步发电机输出或吸收的功率为纯无功功率此同步发电机输出或吸收的功率为纯无功功率 当仅有相位差条件不满足且相位差不大时，电压相量差的方当仅有相位差条件不满足且相位差不大时，电压相量差的方向近似与发电机电压相量垂直，则由此产生的冲击电流方向近向近似与发电机电压相量垂直，则由此产生的冲击电流方向近似与发电机电压相量同相或反相，此时同步发电机输出或吸收似与发电机电压相量同相或反相，此时同步发电机输出或吸收的功率基本上为纯有功功率的功率基本上为纯有功功率 当仅有频率差条件不满足时，由于同步发电机组的机械惯性，当仅有频率差条件不满足时

14、，由于同步发电机组的机械惯性，合闸后难以使频率差立刻为零，而是将相位差拉开一定角度，合闸后难以使频率差立刻为零，而是将相位差拉开一定角度，然后在电磁力矩和惯性的双重作用下，经过多次振荡，最后因然后在电磁力矩和惯性的双重作用下，经过多次振荡，最后因阻尼的作用，振幅不断衰减而趋于稳定。当频率差较大时，稳阻尼的作用，振幅不断衰减而趋于稳定。当频率差较大时，稳定时间就较长，严重时甚至不能同步而失去稳定定时间就较长，严重时甚至不能同步而失去稳定为了将合闸电流限制在安全范围内，工程实用的允许偏差取为了将合闸电流限制在安全范围内，工程实用的允许偏差取值一般为：值一般为：53%10%5%5 . 0%2 . 0

15、NNUU三、合闸控制原理三、合闸控制原理（一）越前相角原理和恒定越前时间原理（一）越前相角原理和恒定越前时间原理 当合闸瞬间同时满足规定的条件，则合闸冲击电流将被限当合闸瞬间同时满足规定的条件，则合闸冲击电流将被限制在允许范围内。考虑到断路器触点从开断状态过渡到闭合状制在允许范围内。考虑到断路器触点从开断状态过渡到闭合状态需要走过一段行程，因此需要一定的时间（称为断路器合闸态需要走过一段行程，因此需要一定的时间（称为断路器合闸时间，记作时间，记作tQF，一般在，一般在0.20.6s之间），只要这段时间内频之间），只要这段时间内频率差不等于零，则这段时间内的相位差变化量等于：率差不等于零，则这段

16、时间内的相位差变化量等于： = tQF 为了保证断路器触点闭合瞬间相位差等于为了保证断路器触点闭合瞬间相位差等于0，就要求准同期控，就要求准同期控制器发出合闸命令时的相位差制器发出合闸命令时的相位差 应满足：应满足： = 0 即要求：即要求：)(QFQFtt)(QFadadtt 就是要求当相位差朝零值靠近而尚未到零之前，提前一就是要求当相位差朝零值靠近而尚未到零之前，提前一个角度（这个角度称为合闸越前相角，记作个角度（这个角度称为合闸越前相角，记作 ad）发出合闸）发出合闸命令，相应提前的时间称为越前时间，记作命令，相应提前的时间称为越前时间，记作tad。tad在数值在数值上等于合闸时间上等于

17、合闸时间tQF微机准同期控制器使用的合闸原理：微机准同期控制器使用的合闸原理： 根据当前频率差和断路器合闸时间计算合闸越根据当前频率差和断路器合闸时间计算合闸越前角，并在当前相位差等于合闸越前角时发出合闸前角，并在当前相位差等于合闸越前角时发出合闸命令。由于用相位差作为合闸判据，所以称为越前命令。由于用相位差作为合闸判据，所以称为越前相角原理相角原理注意到：这个越前相角并不恒定，而是随频率差变注意到：这个越前相角并不恒定，而是随频率差变化而变化的，即微机准同期控制器总是根据变化的化而变化的，即微机准同期控制器总是根据变化的频率差不断地修正越前相角。虽然越前角不恒定，频率差不断地修正越前相角。虽

18、然越前角不恒定，但越前时间却是恒定的，它等于断路器的合闸时间，但越前时间却是恒定的，它等于断路器的合闸时间，所以也称为恒定越前时间原理所以也称为恒定越前时间原理(二二)合闸误差角控制合闸误差角控制2adadad/)(21ttt 影响合闸角精度的因素有：影响合闸角精度的因素有：准同期装置测控误差。准同期装置测控误差。当今微机测控精度足够高，其误差可以忽略不计；当今微机测控精度足够高，其误差可以忽略不计；断路断路器合闸时间内频率差不恒定，即频率差存在加速度。这可器合闸时间内频率差不恒定，即频率差存在加速度。这可以在计算越前相角时考虑频率差加速度因素以提高计算精以在计算越前相角时考虑频率差加速度因素

19、以提高计算精度，即度，即 断路器合闸时间不恒定。由于断路器自身原因和外部环境原断路器合闸时间不恒定。由于断路器自身原因和外部环境原因等各种因素使断路器合闸时间可能产生因等各种因素使断路器合闸时间可能产生1020的随机的随机误差，该时间误差无法预料和控制，即由误差，该时间误差无法预料和控制，即由tQF误差引起的合闸误差引起的合闸角误差：角误差：=( 0.10.2)tQF。由于上述因素的存在，使得合。由于上述因素的存在，使得合闸角误差将不可避免闸角误差将不可避免合闸误差角控制方法：严格限制允许频率差的取值范围。允合闸误差角控制方法：严格限制允许频率差的取值范围。允许频率差越小，则在合闸时间内的频率

20、差绝对值就越小，于许频率差越小，则在合闸时间内的频率差绝对值就越小，于是由时间误差引起的相角误差也就越小是由时间误差引起的相角误差也就越小四、微机准同期控制器的工作原理四、微机准同期控制器的工作原理 自动准同期控制器由三个基本单元组成：自动准同期控制器由三个基本单元组成：合闸控制单合闸控制单元；元；均频控制单元；均频控制单元；均压控制单元。均压控制单元。 控制器的主要输入信号有：控制器的主要输入信号有：断路器系统侧断路器系统侧a、b相电压相电压USa和和USb；断路器发电机侧断路器发电机侧a、b相电压相电压UGa和和UGb；通常将通常将USb和和UGb短接后接大地。控制器的主要输出信号有：短接

21、后接大地。控制器的主要输出信号有：合闸；合闸；加速和减速；加速和减速；升压和降压升压和降压 合闸控制单元的作用是：合闸控制单元的作用是： 检测准同期条件（电压差、频率差和相位差），当电检测准同期条件（电压差、频率差和相位差），当电压差和频率差条件均满足时，选择合适时机（相位差等于压差和频率差条件均满足时，选择合适时机（相位差等于越前相角）发出合闸命令；当电压差和越前相角）发出合闸命令；当电压差和/或频率差条件不满或频率差条件不满足时，闭锁合闸足时，闭锁合闸 均频控制单元的作用是：均频控制单元的作用是： 当频率差条件不满足时，根据频率差的方向，相当频率差条件不满足时，根据频率差的方向，相应发出加

22、速或减速命令给原动机调速器，调整调速应发出加速或减速命令给原动机调速器，调整调速器的速度给定值，使发电机频率（转速）向系统频器的速度给定值，使发电机频率（转速）向系统频率靠近，进而满足频率差条件。调速命令一般以脉率靠近，进而满足频率差条件。调速命令一般以脉冲形式输出，调速脉冲的宽度和冲形式输出，调速脉冲的宽度和/或调速脉冲的频率，或调速脉冲的频率，根据频率差的大小按一定控制准则计算得出根据频率差的大小按一定控制准则计算得出均压控制单元的作用是：均压控制单元的作用是： 即用以在电压差条件不满足时尽快创造满足要即用以在电压差条件不满足时尽快创造满足要求的电压条件。均压（升压和降压）脉冲送往自动求的

23、电压条件。均压（升压和降压）脉冲送往自动励磁调节器用以调整励磁调节器的机端电压给定值励磁调节器用以调整励磁调节器的机端电压给定值第二节第二节 同步发电机励磁控制系统同步发电机励磁控制系统一、概述一、概述同步发电机励磁控制系统在保证电能质量、无功功率合理分同步发电机励磁控制系统在保证电能质量、无功功率合理分配和提高电力系统稳定性等方面都起着十分重要的作用配和提高电力系统稳定性等方面都起着十分重要的作用（一）励磁系统与励磁控制系统（一）励磁系统与励磁控制系统 同步发电机是把旋转形式的机械功率转换成三相交流同步发电机是把旋转形式的机械功率转换成三相交流电功率的设备，为了完成这一转换并满足运行的要求，

24、除电功率的设备，为了完成这一转换并满足运行的要求，除了需要原动机了需要原动机汽轮机或水轮机供给动能外，同步发电机汽轮机或水轮机供给动能外，同步发电机本身还需要有个可调节的直流磁场作为机电能量转换的媒本身还需要有个可调节的直流磁场作为机电能量转换的媒介，同时借以适应同步发电机运行工况的变化。用来产生介，同时借以适应同步发电机运行工况的变化。用来产生这个直流磁场的直流电流，称为同步发电机的励磁电流，这个直流磁场的直流电流，称为同步发电机的励磁电流，为同步发电机提供可调励磁电流的设备总体，称为同步发为同步发电机提供可调励磁电流的设备总体，称为同步发电机的励磁系统电机的励磁系统励磁系统的两个基本组成部

25、分：励磁系统的两个基本组成部分： 励磁功率单元励磁功率单元: 它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流； 励磁调节器励磁调节器: 它感受运行工况的变化，并自动调节励磁功率它感受运行工况的变化，并自动调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小，以满足电力系统运行的要求单元输出的励磁电流的大小，以满足电力系统运行的要求由励磁功率单元、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反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的构闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的构成框图如图所示成框图如图所示（二）同步发

26、电机励磁控制系统的任务（二）同步发电机励磁控制系统的任务1）在正常运行条件下，供给同步发电机的励磁电流，并根据）在正常运行条件下，供给同步发电机的励磁电流，并根据发电机所带负荷的情况，相应地调整励磁电流，以维持发电机发电机所带负荷的情况，相应地调整励磁电流，以维持发电机端电压在给定水平上端电压在给定水平上2）使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合）使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配理的分配3）增加并入电网运行的同步发电机的阻尼转矩，以提高电力）增加并入电网运行的同步发电机的阻尼转矩，以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功功率传输能力系统动态稳定性及输电线路

27、的有功功率传输能力4）在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，）在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，进行强励，将励磁电流迅速增到顶值，以提高电力系统的暂态进行强励，将励磁电流迅速增到顶值，以提高电力系统的暂态稳定性稳定性5）在同步发电机突然解列，甩掉负荷时，进行强减，将励磁）在同步发电机突然解列，甩掉负荷时，进行强减，将励磁电流迅速降到安全数值，以防止发电机端电压的过分升高电流迅速降到安全数值，以防止发电机端电压的过分升高6）在发电机内部发生短路故障时，进行快速灭磁，将励磁电）在发电机内部发生短路故障时，进行快速灭磁，将励磁电流迅速减到零值，以减小故障损坏程度流迅速

28、减到零值，以减小故障损坏程度7）在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励磁限制和）在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励磁限制和欠励磁限制，以确保同步发电机组的安全稳定运行欠励磁限制，以确保同步发电机组的安全稳定运行（三）对励磁系统的基本要求（三）对励磁系统的基本要求1）电压稳定调节功能。）电压稳定调节功能。2）无功电流调差功能。）无功电流调差功能。3）必要的励磁限制及保护功能）必要的励磁限制及保护功能 常见的励磁限制及保护功能有：常见的励磁限制及保护功能有： 最大励磁瞬时限制最大励磁瞬时限制 反时限延时过励限制反时限延时过励限制 伏伏/赫（赫（V/Hz）限制）限制 欠励限制欠励限制 T

29、V断线保护等故障容错功能断线保护等故障容错功能1对功能方面的要求对功能方面的要求 4）强励、强减和灭磁功能）强励、强减和灭磁功能5）应装设励磁系统稳定器和电力系统稳定器等辅助控制功能）应装设励磁系统稳定器和电力系统稳定器等辅助控制功能 2对性能方面的要求对性能方面的要求1）有足够的励磁顶值电压和励磁顶值电流）有足够的励磁顶值电压和励磁顶值电流 2）具有足够的励磁电压上升速度）具有足够的励磁电压上升速度 3）有足够的调节容量）有足够的调节容量 4）应运行稳定，调节平滑和具有足够的电压调节精度）应运行稳定，调节平滑和具有足够的电压调节精度 5）反应灵敏，无失灵区或极小失灵区）反应灵敏，无失灵区或极

30、小失灵区 6）快速响应能力）快速响应能力 3其他方面的要求其他方面的要求 1）高度的运行可靠性）高度的运行可靠性 2）调整容易，维护简便）调整容易，维护简便 3）结构简单）结构简单二、励磁系统的励磁方式二、励磁系统的励磁方式 励磁功率单元的接线方式，也称励磁方式。根据励磁电励磁功率单元的接线方式，也称励磁方式。根据励磁电源的来源不同有多种励磁方式。常见的有三机励磁系统（含源的来源不同有多种励磁方式。常见的有三机励磁系统（含无刷励磁系统）、自并励励磁系统等无刷励磁系统）、自并励励磁系统等 （一）三机励磁系统和无刷励磁系统（一）三机励磁系统和无刷励磁系统 在三机励磁系统中，同步发电机的励磁由交流主

31、励磁机经在三机励磁系统中，同步发电机的励磁由交流主励磁机经二极管不可控整流桥供给，主励磁机的励磁则由副励磁机经二极管不可控整流桥供给，主励磁机的励磁则由副励磁机经全控整流桥提供，励磁调节器控制全控桥输出，改变主励磁全控整流桥提供，励磁调节器控制全控桥输出，改变主励磁机的励磁，进而改变同步发电机的励磁，实现控制同步发电机的励磁，进而改变同步发电机的励磁，实现控制同步发电机机端电压的目的。副励磁机的励磁通常采用自励恒压调节机机端电压的目的。副励磁机的励磁通常采用自励恒压调节方式或采用永磁转子方式或采用永磁转子 三机励磁系统的特点是：励磁电源独立，不受电力系统短路三机励磁系统的特点是：励磁电源独立，

32、不受电力系统短路的影响；由于主励磁机励磁绕组的存在，励磁响应速度较慢的影响；由于主励磁机励磁绕组的存在，励磁响应速度较慢 无刷励磁系统与三机励磁系统相似，只是将主励磁机的无刷励磁系统与三机励磁系统相似，只是将主励磁机的定子与转子相交换，将静止二极管整流桥变为旋转整流桥，定子与转子相交换，将静止二极管整流桥变为旋转整流桥，使之与发电机转子相对静止，从而省去炭刷和集电环，无使之与发电机转子相对静止，从而省去炭刷和集电环，无刷励磁系统的特点也与三机励磁系统相似，只是发电机的刷励磁系统的特点也与三机励磁系统相似，只是发电机的励磁电压和励磁电流的测量因旋转而变得比较困难励磁电压和励磁电流的测量因旋转而变

33、得比较困难（二）自并励励磁系统（二）自并励励磁系统 同步发电机的励磁电流由发电机自身通过机端变压器供给，同步发电机的励磁电流由发电机自身通过机端变压器供给，其特点是整个励磁系统没有转动部件，故也称静止励磁系统其特点是整个励磁系统没有转动部件，故也称静止励磁系统 自并励励磁系统取消了励磁机，简化了设备及其接线，自并励励磁系统取消了励磁机，简化了设备及其接线，因而提高了可靠性，同时也提高了响应速度。但机端三相短因而提高了可靠性，同时也提高了响应速度。但机端三相短路会使励磁电源失去，因此必须考虑在机端使用封闭母线和路会使励磁电源失去，因此必须考虑在机端使用封闭母线和配备快速继电保护配备快速继电保护

34、三、励磁调节器的基本组成及其工作原理三、励磁调节器的基本组成及其工作原理为了完成励磁控制系统的基本任务，励磁调节器至少需要以下为了完成励磁控制系统的基本任务，励磁调节器至少需要以下几个基本组成部分：几个基本组成部分：1测量、给定与比较单元测量、给定与比较单元 测量发电机机端电压，并与给定电压相比较，输出机端电压的测量发电机机端电压，并与给定电压相比较，输出机端电压的偏差信号到综合放大单元。给定电压要求在规定范围内可调偏差信号到综合放大单元。给定电压要求在规定范围内可调 2综合放大单元综合放大单元 对电压偏差信号、稳定控制信号、励磁限制信号和各种补对电压偏差信号、稳定控制信号、励磁限制信号和各种

35、补偿信号等起综合和放大的作用（线性迭加），经综合放大后的偿信号等起综合和放大的作用（线性迭加），经综合放大后的控制信号输出到移相触发单元作为触发脉冲角度的移相控制信控制信号输出到移相触发单元作为触发脉冲角度的移相控制信号。其中，电压偏差信号来自上述测量给定比较单元，稳定控号。其中，电压偏差信号来自上述测量给定比较单元，稳定控制信号来自励磁系统稳定器（制信号来自励磁系统稳定器（ESS）和电力系统稳定器）和电力系统稳定器（PSS），励磁限制信号来自各种励磁限制器，补偿信号来自），励磁限制信号来自各种励磁限制器，补偿信号来自励磁绕组时间常数补偿器等励磁绕组时间常数补偿器等 3移相触发单元移相触发单元 根据综合放大单元送来的控制信号的变化，改变输出到根据综合放大单元送来的控制信号的变化，改变输出到晶闸管的触发脉冲的相位，即改变控制角晶闸管的触发脉冲的相位，即改变控制角 ，从而控制晶闸，从而控制晶闸管整流电路的输出电压，达到调节发电机的励磁电流的目的管整流电路的输出电压，达到调节发电机的励磁电流的目的 移相触发器的基本原理：移相触发器的基本原理： 利用主回路电源电压信