第二同步发电机励磁自动调节精要.ppt

第二章 同步发电机励磁自动控制系统 总 述 一、同步发电机励磁控制系统的任务 一 发电机励磁系统的任务 （一）电压控制 发电机励磁系统的任务 电压控制 发电机励磁系统的任务 （二）控制无功功率的分配 设单机无穷大系统： 发电机励磁系统的任务 控制无功功率的分配 由于发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁 电流的大小无关。 发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 发电机励磁系统的任务 （四）强行励磁以改善电力系统运行条件 发电机励磁系统的任务 二、对励磁系统的基本要求 第二节 同步发电机励磁系统类型 励磁系统的整流电路 第四节 励磁控制系统调节特性和并联机组间无功分配 励磁控制系统框图 一 励磁调节器的基本特性与框图 比例式励磁调节器 励磁调节器的基本特性与框图 励磁调节器基本框图 励磁调节器的基本特性与框图 励磁调节器的简化框图 励磁调节器的基本特性与框图 励磁调节器的静态工作特性 励磁调节器的基本特性 发电机励磁控制系统静态特性 励磁调节器的基本特性 励磁控制系统静态特性 励磁调节器的基本特性 励磁控制系统静态特性 励磁调节器的基本特性 发电机无功电流的转移 并联运行机组间的无功功率分配 无差调节特性 1 无差+有差 并联运行机组间的无功功率分配 有差调节特性 第五节 励磁调节装置原理 一、励磁调节器的原理及发展 （一）电压调节的原理 按调节原理可分为反馈型和补偿型。 用负载电流补偿励磁的方法称为复式励磁。 发电机的电压却不仅与负载电流有关，而且还受负载功率因数的影响。因此，励磁补偿需同时计及负载电流和功率因数这两个因素才为合理。这种既反映电流大小反映电流相位的复式励磁为相位复式励磁。 （二）励磁调节器的发展及分类 励磁调节装置原理 图为600MW发电机自并励励磁系统 励磁调节装置原理 图为300MW三机励磁系统励磁调节器 励磁调节装置原理 二、数字式励磁调节器原理 （一）数字式励磁调节器原理框图 二、数字式励磁调节器原理 （二）控制的数学模型 1.PID模型: 二、数字式励磁调节器原理 控制的数学模型 增量式PID调节 增量式PID调节的优点是，因为数字调节器只输出增量，所以计算误差或精度对控制量影响较小，控制的作用不会发生大幅度变化。且增量算式只与最近几次采样值有关，容易获得较好的控制效果。 二、数字式励磁调节器原理 2基本调节方式 算法: 3辅助控制 瞬时电流限制 最大励磁限制器 最小励磁限制器 电压／频率（V/Hz）限制和保护 发电机失磁监控 二、数字式励磁调节器原理 最小励磁限制 二、数字式励磁调节器原理 功率园 二、数字式励磁调节器原理 （三）励磁调节器的运行 (四)改善电力系统的运行条件 当电力系统由于种种原因，出现短时低电压时，励磁自动控制系统可以发挥其调节功能，即大幅度地增加励磁以提高系统电压。这在下述情况下可以改善系统的运行条件。 1．改善异步电动机的自起动条件 短路切除后可以加速系统电压的恢复过程，改善异步电动机的自起动条件。电网发生短路等故障时，电网电压降低，使大多数用户的电动机处于制动状态。故障切除后，由于电动机自起动时需要吸收大量无功功率，以致延缓了电网电压的恢复过程。发电机强行励磁的作用可以加速电网电压的恢复，有效地改善电动机的运行条件。如图表示了机组有励磁自动控制和没有励磁自动控制时短路切除后电压恢复的不同情况。 2．为发电机异步运行创造条件 同步发电机失去励磁时，需要从系统中吸收大量无功功率，造成系统电压大幅度下降，严重时甚至危及系统的安全运行。在此情况下，如果系统中其它发电机组能提供足够的无功功率，以维持系统电压水平，则失磁的发电机还可以在一定时间内以异步运行方式维持运行，这不但可以确保系统安全运行而且有利于机组热力设备的运行。 3．提高继电保护装置工作的正确性 当系统处于低负荷运行状态时，发电机的励磁电流不大，若系统此时发生短路故障，其短路电流较小，且随时间衰减，以致带时限的继电保护不能正确工作。励磁自动控制系统就可以通过调节发电机励磁以增大短路电流。使继电保护正确工作。 由此可见，发电机励磁自动控制系统在改善电力系统运行方面起了十分重要的作用。 励磁调节器的主要任务是检测和综合系统运行状态的信息，以产生相应的