励磁系统讲课幻灯片.ppt

励磁系统 二0一三年八月 国电湖南宝煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 一、 励磁系统的作用 1、维持发电机或其他控制点的电压在给定水平 保证电力系统运行设备的安全。 保证发电机运行的经济性。 提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定性的要求在许多方面是一致的。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 2 、控制并联运行机组无功功率的合理分配准 发电机电压调差率 在自动励磁调节器调差单元投入、电压给定值固定、功率因数为零的情况下，发电机无功电流从零变化到额定时，用发电机额定电压的百分数表示的发电机端电压变化率 发电机电压调差率按下式计算： D(%)=[(Ug0-Ug)/Ug]×100% 式中 Ug0 ----发电机无功电流等于零时的电压 Ug ---发电机无功电流等于额定无功电流时的电压 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 3、提高电力系统的稳定性 静态稳定性 电力系统静态稳定性是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力。 静态稳定研究的是电力系统在某一运行方式下受到微小干扰时的稳定性问题。假设在电力系统中有一个瞬时性小干扰，如果在扰动消失后系统能够恢复到原始的运行状态，则系统在该运行方式下是静态稳定的，否则系统是静态不稳定的。 暂态稳定性 电力系统暂态稳定是指电力系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定方式的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。 如果电力系统在某一运行方式下受到某种形式的大扰动，经过一个机电暂态过程后能够恢复到原始的稳态运行方式或过渡到一个新的稳态运行方式，则认为系统在这种情况下是暂态稳定的。暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行方式有关，而且与扰动的类型、地点及持续时间有关。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 动态稳定性 电力系统动态稳定是指电力系统受到干扰后，不发生振幅不断增长的振荡而失步的能力。 扰动后系统在第一或第二振荡周期内不失步(即保持了暂态稳定性)，但可能由于自动调节装置的配置不合适或其他因素，后续的振荡周期幅值不断增大并造成失步。动态稳定问题实际上是指系统在受到小的或大的扰动后，在自动调节装置和自动控制装置的影响下，保持长过程运行稳定性的能力。 电力系统动态稳定性目前的主要问题是对系统低频振荡的抑制。低频振荡是发生在弱联系的互联电网之间或发电机群与电网之间，或发电机群与发电机群之间的一种有功振荡，其振荡频率在0.1-2.5Hz之间。其原因有： 系统弱阻尼时，受到扰动功率振荡长久不能平息 系统负阻尼时，系统发生扰动而振荡或系统发生自激 系统振荡模与某种功率波动的频率相同，且由于弱阻尼，引起特殊的强迫振荡 由发电机转速变化引起的电磁力矩变化和电气回路耦合产生的机电振荡。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 4、励磁控制系统对动态稳定的影响 电力系统的固有自然阻尼小，而使用快速励磁调节器或使用自并激可控硅快速励磁系统，又削弱了系统阻尼，甚至使系统产生负阻尼。为了抑制低频振荡，在励磁系统中加入了电力系统稳定器（PSS）。 电力系统稳定器(PSS)的作用是：利用附加控制，产生附加阻尼转矩，增加正阻尼抑制低频振荡。 电力系统稳定器PSS的实现 附加控制输入一个与低频振荡相关的电气量，如-ΔPe等。经过超前或滞后的相位校正，增益放大，叠加到励磁调节环节，该附加控制分量在发电机中产生一附加转矩，使与Δω同相。从而产生正阻尼，抑制发电机的低频振荡。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. PSS1A型电力系统稳定器 常用的稳定器输入信号是转速、频率或功率。 T6用于表示了变送器时间常数，稳定器增益KS，信号冲洗(Washout 隔直)由时间常数T5设置。下一方块中A1和A2允许高频扭振滤波器（有些稳定器用）的一些低频效应被计入。随后的2个方块可允许2级领前一滞后补偿，用常数T1到T4设置。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 国电湖南宝庆煤电有