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产品详情

方法在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。 [2] 常用方法有：改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。组成单元自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。 [2] 1.测量单元被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。 2.同步单元同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以***控硅的正确触发。 3.调差单元调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。 4.稳定单元稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元。励磁系统稳定单元用于改善励磁系统的稳定性。 5.限制单元限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。组成部件自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器；励磁装置需要提供以下电流，厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源；需要提供以下空接点，自动开机.自动停机.并网（一常开，一常闭）增，减；需要提供以下模拟信号，发电机机端电压100V，发电机机端电流5A，母线电压100V，励磁装置输出以下继电器接点信号；励磁变过流，失磁，励磁装置异常等。励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关，助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外，还必须灭磁，把转子磁场尽快地减弱到最小程度，***转子不过的情况下，使灭磁时间尽可能缩短，是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。数字自动调节励磁装置近十多年来，由于新技术，新工艺和新器件的涌现和使用，使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面，也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有***优点，很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置，这种调节装置将能实现自适应调节。

(1)***式励磁调节器。早在50年代中期，前苏联提出了***式励磁调节器，除了采用发电机端电压偏差ΔUt外，还采用发电机频率偏差Δf及其一次微分和发电机定子电流及其一次微分等辅助反馈变量。在设计上采用“双变量D域划分法”。这种调节器具有在***调节精度下稳定励磁、提高发电机动态与暂态运行稳定性、抑制系统事故后的振荡等功能，在前苏联得到推广应用。但由于设计方法不方便，共同稳定域很小，参数整定困难等原因，在国际上和我国均未普遍应用。 [2] (2) 电力系统稳定器PSS。它是在PID调节器的基础上，附加发电机的转速偏差 Δω、功率偏差ΔPe、频率偏差Δf中的一种或两种信号的二阶超前校正环节作为附加控制。其作用是，增加对电力系统机电振荡的阻尼，以增强电力系统的动态稳定性。有资料说明，采用PSS可将系统极限运行角提高到110°～120°。以Δf(Δω) 为附加信号的 PSS控制器传递函数结构图如图3所示。我国引进设备所采用的 PSS的传递函数结构图见图4。采用了WASH—OUT 滤波器，***在任何情况下，直流分量附加到调节器控制回路中。两个放大因子KSS1和KSS2“加权”用计算机程序计算。设定值取决于机组参数、机组运行点及网络阻抗，从而决定其相位超前和滞后以及稳定信号的幅度，以求所有运行点都达到好的阻尼效应。

(3)线性***励磁控制LOEC。为了进一步改善电力系统小干扰稳定及动态品质， 70年代初，国际上一些学者提出了线性***控制方式LOEC。80年代清华大学对此进行了研究，研制成功工业样机，经由天津电气传动研究所、武汉洪山电工研究所制造生产的产品，已在碧口、刘家峡、白山、红石等水电站的机组上投入运行。有资料说明，结合实际计算，这种励磁调节方式，可将系统动态稳定极限角δm提高到127°。但是，它是基于系统全状态量的***线性反馈的，要求状态量能实际测量，从而给实际应用带来了困难。而且将其应用于多机电力系统励磁控制设计时，不能得到分散的***控制规律，只能得到次优的控制方案，这不能不是一种缺陷，在非线性系统中，一旦偏离了设计工况，***控制就不存在了。 (4)零动态多变量励磁控制ZDEOC。ZDEOC的设计原则是仅仅***输出状态量的动态品质在任何时刻都是***的，即系统输出状态量的动态偏差Y (t)在任何时候都趋于零，即，当t≥0时，Y (t) =0。而对其发电机的其他状态，即内部状态，无须苛求，只求稳定即可。这种调节规律系由清华大学提出，在电力自动化研究院电气控制技术所生产SJ800微机励磁调节器上配置，已在动模上作了单机无穷大系统试验，证明能***远距离输电系统稳定性，现已在岩滩水电站300MW机组上投入运行。非线性多变量励磁控制NEC NEC在设计中，对于小干扰和大干扰，都采用电力系统***的非线性模型。应用微分几何方法对电力模型(可表示为一个标准的仿射非线性系统)进行***线性化，寻找适当的坐标变换及非线性状态反馈，使系统转化为一个完全可控的线性系统，由此求出线性 ***控制，从而求得非线性控制。经变量代换，最终得出非线性***控制规律NOEC。清华大学用这种NEC的理论和方法设计并研究成功GEC-1型微机非线性励磁控制器，它一举解决了电力系统小干扰与大干扰控制的统一性、控制对电网参数的鲁棒性、分散***控制等三个关键问题，有利于提高输电系统的安全稳定水平。 GEC-1型微机非线性励磁控制器，从1994年11月起已经在丰满水电站一台容量为 85MW的水轮发电机组和10台容量为100～200MW的汽轮发电机上成功地运行。西北电网的稳定仿真计算表明，依靠这种控制器不仅抑制了西电东送所出现的弱阻尼振荡，而且还提高了东电西送动态稳定极限。对三峡工程机组励磁方式的研究表明，采用NEC方式，在各种运行方式下，都能提供很强的人工阻尼，在提高系统暂态和静态稳定方面，均优于目前的所有PSS和LOEC。以单机对无穷大系统的为例，静态稳定极限比采用PID方式提高 35.7%，比采用PSS方式提高7.1%，比采用LOEC方式提高15.7%;暂态稳定极限比采用 PID方式提高38%，比采用PSS方式提高4.7%，比采用LOEC方式提高14.2%。