国电南瑞发电机励磁系统培训

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1、发电机励磁系统培训国电南瑞科技股份有限公司许其品2012年9月一、励磁系统的作用与原理三、励磁系统的接口二、励磁系统的设计四、新一代励磁调节器介绍1、励磁系统的主要作用2、励磁系统的控制原理3、励磁系统的调节性能4、励磁方式和发展1励磁系统的主要作用（1）维持发电机或其他控制点电压在给定水平维持发电机机端电压保持一定精度的自动电压调节（能力）满足必要的快速电压调节性能（能力）参与全厂几电网的电压控制（性能）保证电力系统运行设备的安全。保证发电机运行的经济性。提高电力系统稳定性。1励磁系统的主要作用1、并列

2、运行的必要条件并列母线电压相等并列机组的总无功等于各机组无功之和2、调差的定义D(%)=[(Ug0-Ug)/Ug]×100%（2）保证并列运行机组的无功功率有序分配1励磁系统的主要作用3、调差的作用图1：有差和无差并联图2：差小和差大的并联结论：不同容量机组并列调差相同(以机组额定容量为基准值时，不同容量机组的调差曲线应相同)。图3（2）保证并列运行机组的无功功率有序分配（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响静态稳定性暂态稳定性动态稳定性电压稳定1励磁系统的主要作用发电机输出电磁功率发电机功角向量图1励磁系

3、统的主要作用单机双回无穷大系统励磁控制系统对电网稳定性的影响（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响功角δ是表征电力系统稳定性重要的量，功角失稳指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象。系统扰动----〉发电机输出功率变化----〉转矩平衡被破坏-----〉发电机转子角摆动如果发电机转子角的摆动能够平息，则称它是功角稳定的，反之则是功角不稳定的。1励磁系统的主要作用（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响电力系统静态稳定性(SteadyStability)是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动

4、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。（A）提高电力系统的稳定性-静态稳定性1励磁系统的主要作用（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响如左图所示，采用了自动励磁调节的发电机静态稳定运行的最大电磁功率和最大功率角都有提高。1励磁系统的主要作用电力系统静态稳定性的判据是发电机输出电磁功率对功角的微分dPe/dδ是否大于

5、0。（A）提高电力系统的稳定性-静态稳定性（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响（B）提高电力系统的稳定性-暂态稳定性1励磁系统的主要作用电力系统暂态稳定性(TransientStability)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

6、的运行方式有关，而且与扰动的类型、地点及持续时间有关。（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响电力系统暂态稳定性的判据是等面积定则。左图的功率曲线中，当功角从δ1变化到δ2时，机械输入功率PT与电气输出功率P3之间的面积正比于转子动能的变化量。1励磁系统的主要作用（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响等面积定则：减速面积和加速面积如图所示。如图（a）减速面积＝加速面积，临界稳定；如图（b）减速面积>加速面积，稳定；如图（c）减速面积<加速面积，不稳定。1励磁系统的主要作用（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响（B

7、）提高电力系统的稳定性-暂态稳定性故障切除时间对暂态稳定的影响1励磁系统的主要作用（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响（B）提高电力系统的稳定性-暂态稳定性励磁电压响应速度对暂态稳定的影响1励磁系统的主要作用（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响（B）提高电力系统的稳定性-暂态稳定性提高暂态稳定性的方法就要减小加速面积或增大减速面积。结论有以下三种方法：减小继电保护动作时间提高励磁控制系统励磁顶值电压倍数提高励磁系统电压响应时间1励磁系统的主要作用（3）励磁控制系统对电网稳定性的影响（B）提高电力系统的稳定

8、性-暂态稳定性电力系统动态稳定性(DynamicStability)是指电力系统受到干扰后，不发生振幅不断增长的振荡或者滑行而失步的能力。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参数不合适或其他因素，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。1励磁系统的主要作用（3）