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本科生实验报告 实验课程 电力系统控制技术 学院名称 核技术与自动化工程学院 专业名称 电气工程及其自动化 学生姓名 饶宏 学生学号 201206050303 指导教师 罗耀耀 实验地点 6c903 实验成绩 二〇 一五 年四 月 二〇 一五 年 六 月 实验典型方式下的同步发电机起励实验 一、实验目的 ⒈ 了解同步发电机的几种起励方式，并比较它们之间的不同之处。 ⒉ 分析不同起励方式下同步发电机起励建压的条件。 二、原理说明 同步发电机的起励方式有三种：恒发电机电压 Ug 方式起励、恒励磁电流 Ie 方式起励和恒给 定电压 UR 方式起励。其中，除了恒 UR 方式起励只能在他励方式下有效外，其余两种方式起励 都可以分别在他励和自并励两种励磁方式下进行。 恒 Ug 方式起励，现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”两种起 励方式。设定电压起励，是指电压设定值由运行人员手动设定，起励后的发电机电压稳定在手动 设定的给定电压水平上；跟踪系统电压起励，是指电压设定值自动跟踪系统电压，人工不能干预， 起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上，有效跟踪范围为 85%～115%额定电 压；“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式，可以为准同期并列操作 创造电压条件，而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。 恒 Ie 方式起励，也是一种用于试验的起励方式，其设定值由程序自动设定，人工不能干预， 起励后的发电机电压一般为 20%额定电压左右。 恒 UR(控制电压)方式只适用于他励励磁方式，可以做到从零电压或残压开始人工调节逐渐 增加励磁而升压，完成起励建压任务。 三、实验内容与步骤 ⒈ 选定实验台上的“励磁方式”为“微机控制”，“励磁电源”为“他励”，微机励磁装置菜 单里的“励磁调节方式”为“恒 Ug”和“恒 Ug 预定值”为 400V。 ⑴ “发电机组起励建压” ⑵ 观测控制柜上的“发电机励磁电压”表和“发电机励磁电流”表的指针摆动。 ⒉ 选定“微机控制”，“自励”，“恒 Ug”和“恒 Ug 预定值”为 400V。 ⒊ 选定“微机控制”，“他励”，“恒 Ie”和“恒 Ie 预定值”为 1400mA。 ⒋ 选定“微机控制”，“自励”，“恒 Ie” 和“恒 Ie 预定值”为 1400mA。 ⒌ 选定“微机控制”，“他励”，“恒 UR” 和“恒 UR 预定值”为 5000mV。 实验励磁调节器控制方式及其相互切换实验一、实验目的 ⒈ 了解微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点。 ⒉ 通过实验理解励磁调节器无扰动切换的重要性。二、原理说明 励磁调节器具有四种控制方式：恒发电机电压 Ug，恒励磁电流 Ie，恒给定电压 UR 和恒无功 Q。其中，恒 UR 为开环控制，而恒 Ug，恒 Ie 和恒 Q 三种控制方式均采用 PID 控制，系统由 PID 控制器和被控对象组成，PID 算法可表示为： e(t) ??r(t) - c(t) 2-3-1 u(t) ??KP {e(t) ?1/ TI ??e(tdt ??TD d[e(t)] / dt} 2-3-2 其中：u(t)—调节计算的输出； KP—比例增益； TI—积分常数； TD—微分常数。因上述算法用于连续模拟控制，而此处采用采样控制，故对上述两个方程离散化，当采样周 期 T 很小时，用一阶差分代替一阶微分，用累加代替积分，则第 n 次采样的调节量为： u(n) ??KP{e(n) ??T / TI ??e(i)???TD / T[e(n) - e(n -1)]}??u0 2-3-3 式中：u0—偏差为 0 时的初值。 则第 n-1 次采样