第五章同步发电机励磁自动控制系统.ppt

*/22 * 励磁调节器的静态工作特性及调整 */22 * 2 发电机励磁自动控制系统的静态工作特性 发电机的调节特性： IEF= f（IQ） 发电机转子电流IEFvs.无功负荷电流IQ 励磁机定子电流IEF 与励磁机的励磁电流IEE 之间是线性关系 */22 * 发电机无功调节特性 发电机转子电流直接用励磁机的励磁电流来表示 a a a b b b 无功调节特性曲线 特征：稍有下倾 */22 * 发电机调差系数 a b 调节特性下倾的程度表征了发电机励磁控制系统运行特性的一个重要参数——调差系数 无功电流从零增加到额定值时发电机电压的相对变化 空载 额定无功 多台发电机综合调差系数？ */22 * 3 并联发电机组的无功功率分配 多台发电机并联运行时，改变任何一台机组的励磁电流不仅影响本机组的无功电流，而且影响同一母线上并联机组的无功电流，母线电压也发生变化，这些变化与机组的调差特性有关。 1、一台无差调节特性机组与有差调节特性机组并联运行 稳定运行点 正调差特性 无差调节特性 一台无差调节特性的发电机可以和多台正调差特性的发电机并联运行 平移调差特性曲线，可以改变无功分配 平移调差特性曲线，可以改变电压 */22 * 3 并联发电机组的无功功率分配——无差＋负差 负调差特性的发电机不能在公共母线上并联运行的 不稳定运行点 无差调节特性 负调差特性 小扰动使得无功增加 IEF增加以增加Q 无功进一步增加 负调差特性机组 */22 * 并联发电机组的无功功率分配 2、两台无差调节特性机组并联运行 无差调节特性1 无差调节特性2 两条曲线分离则无交点，实际运行又很难做到曲线重合，因此，两台无差调节特性机组是不能并联运行 */22 * 并联发电机组的无功功率分配 3、多台正调差特性机组并联运行 1、母线电压波动时，发电机的无功电流增量与电压偏差成正比，与调差系数成反比，与电压整定值无关。 2、在同一母线上并联发电机，无功负荷波动时，电压偏差相同，调差系数小的发电机承担多的无功电流增量 G U 1 M U 2 M U Q I 1 Q I 2 Q I ￠ 1 Q I ￠ 2 Q I 1 G 2 G 2 Q I D 1 Q I D */22 * 并联发电机组的无功功率分配 3、为了满足各台发电机无功负荷的波动量与他们的额定容量成正比，则要求并联发电机组具有相同的调差系数。 4、需要改变发电机组的无功负荷时，调整调节器的整定元件，使得特性曲线上下移动即可。 5.4 同步发电机励磁调节器静态特性的调整 5.4.1 同步发电机电压调节特性的调整 同步发电机电压调节特性是指在没有人工参与调节的情况下，发电机端电压 U G与发电机电流的无功分量 I q之间的静态特性，亦称电压调差特性。对同步发电机电压调节特性进行调整，主要是为了满足运行方面的要求。这些要求是： (1) 保证并列运行发电机组间无功功率的合理分配(通过调整各发电机的调差系数，使其相等即可实现)； (2) 保证发电机能平稳地投入和退出运行，而不发生冲击现象(通过上下平移发电机调节特性曲线即可实现)。 5.4.2 发电机调节特性的平移 发电机投入或退出电网运行时，要求能平稳地转移负荷，不要引起对电网的冲击。当一台带有自动励磁调节器的发电机接入无限大容量电网运行时的运行图如图所示。 5.5 同步发电机励磁系统的动态特性 5.5.1 概述 同步发电机励磁自动控制系统是一个反馈自动控制系统，其动态特性是指在外部干扰信号作用下，该系统从一个稳定运行状态变化到另一个稳定运行状态的时间响应特性。图5.35是同步发电机在额定转速下突然加入励磁时发电机电压从零升至额定值时的时间响应曲线。 5.5.2 同步发电机励磁系统的传递函数 4. 同步发电机励磁自动控制系统的传递函数 5.6 微机型励磁调节器 1. 模拟量输入和电量变送器 微机型励磁调节装置的输入为发电机的端电压U G 、输出电流I G 。有的产品还输入发电机有功功率P G 和无功功率Q G 、频率f 和励磁电流I EF 。输入微机型励磁调节装置的这些模拟电量需转换成数字量才能输入到微机型励磁调节装置的核心部分——微型计算机中。模拟量的转换方式有两种，即采用电量变送器和交流采样。 (1) 采用电量变送器 （2）采用交流采样 2. 工业控制微型计算机 3. 接口电路 4. 同步和数字触发控制电路 5. 并行I/O和显示接口 5.6.3 微机型励磁调节器软件结构 1. 软件的组成 发电机的励磁调节是一个快速实时的闭环调节，对发电机端电压的变化要有很高的响应速度