國電南瑞發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓(xùn)

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1、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)培訓(xùn)國電南瑞科技股份有限公司許其品2012年9月一、勵磁系統(tǒng)的作用與原理三、勵磁系統(tǒng)的接口二、勵磁系統(tǒng)的設(shè)計四、新一代勵磁調(diào)節(jié)器介紹1、勵磁系統(tǒng)的主要作用2、勵磁系統(tǒng)的控制原理3、勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能4、勵磁方式和發(fā)展1勵磁系統(tǒng)的主要作用（1）維持發(fā)電機或其他控制點電壓在給定水平維持發(fā)電機機端電壓保持一定精度的自動電壓調(diào)節(jié)（能力）滿足必要的快速電壓調(diào)節(jié)性能（能力）參與全廠幾電網(wǎng)的電壓控制（性能）保證電力系統(tǒng)運行設(shè)備的安全。保證發(fā)電機運行的經(jīng)濟性。提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。1勵磁系統(tǒng)的主要作用1、并列

2、運行的必要條件并列母線電壓相等并列機組的總無功等于各機組無功之和2、調(diào)差的定義D(%)=[(Ug0-Ug)/Ug]×100%（2）保證并列運行機組的無功功率有序分配1勵磁系統(tǒng)的主要作用3、調(diào)差的作用圖1：有差和無差并聯(lián)圖2：差小和差大的并聯(lián)結(jié)論：不同容量機組并列調(diào)差相同(以機組額定容量為基準值時，不同容量機組的調(diào)差曲線應(yīng)相同)。圖3（2）保證并列運行機組的無功功率有序分配（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響靜態(tài)穩(wěn)定性暫態(tài)穩(wěn)定性動態(tài)穩(wěn)定性電壓穩(wěn)定1勵磁系統(tǒng)的主要作用發(fā)電機輸出電磁功率發(fā)電機功角向量圖1勵磁系

3、統(tǒng)的主要作用單機雙回?zé)o窮大系統(tǒng)勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響功角δ是表征電力系統(tǒng)穩(wěn)定性重要的量，功角失穩(wěn)指系統(tǒng)中各發(fā)電機之間的相對功角失去穩(wěn)定性的現(xiàn)象。系統(tǒng)擾動----〉發(fā)電機輸出功率變化----〉轉(zhuǎn)矩平衡被破壞-----〉發(fā)電機轉(zhuǎn)子角擺動如果發(fā)電機轉(zhuǎn)子角的擺動能夠平息，則稱它是功角穩(wěn)定的，反之則是功角不穩(wěn)定的。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性(SteadyStability)是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性的失步，自動

4、恢復(fù)到起始運行狀態(tài)的能力。靜態(tài)穩(wěn)定研究的是電力系統(tǒng)在某一運行方式下受到微小干擾時的穩(wěn)定性問題。假設(shè)在電力系統(tǒng)中有一個瞬時性小干擾，如果在擾動消失后系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原始的運行狀態(tài)，則系統(tǒng)在該運行方式下是靜態(tài)穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是靜態(tài)不穩(wěn)定的。（A）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-靜態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響如左圖所示，采用了自動勵磁調(diào)節(jié)的發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定運行的最大電磁功率和最大功率角都有提高。1勵磁系統(tǒng)的主要作用電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是發(fā)電機輸出電磁功率對功角的微分dPe/dδ是否大于

5、0。（A）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-靜態(tài)穩(wěn)定性（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性1勵磁系統(tǒng)的主要作用電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性(TransientStability)是指電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)定方式的能力。通常指第一或第二振蕩周期不失步。如果電力系統(tǒng)在某一運行方式下受到某種形式的大擾動，經(jīng)過一個機電暫態(tài)過程后能夠恢復(fù)到原始的穩(wěn)態(tài)運行方式或過渡到一個新的穩(wěn)態(tài)運行方式，則認為系統(tǒng)在這種情況下是暫態(tài)穩(wěn)定的。暫態(tài)穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)在擾動前

6、的運行方式有關(guān)，而且與擾動的類型、地點及持續(xù)時間有關(guān)。（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是等面積定則。左圖的功率曲線中，當功角從δ1變化到δ2時，機械輸入功率PT與電氣輸出功率P3之間的面積正比于轉(zhuǎn)子動能的變化量。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響等面積定則：減速面積和加速面積如圖所示。如圖（a）減速面積＝加速面積，臨界穩(wěn)定；如圖（b）減速面積>加速面積，穩(wěn)定；如圖（c）減速面積<加速面積，不穩(wěn)定。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B

7、）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性勵磁電壓響應(yīng)速度對暫態(tài)穩(wěn)定的影響1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性-暫態(tài)穩(wěn)定性提高暫態(tài)穩(wěn)定性的方法就要減小加速面積或增大減速面積。結(jié)論有以下三種方法：減小繼電保護動作時間提高勵磁控制系統(tǒng)勵磁頂值電壓倍數(shù)提高勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）勵磁控制系統(tǒng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響（B）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定

8、性-暫態(tài)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性(DynamicStability)是指電力系統(tǒng)受到干擾后，不發(fā)生振幅不斷增長的振蕩或者滑行而失步的能力。擾動后系統(tǒng)在第一或第二振蕩周期內(nèi)不失步(即保持了暫態(tài)穩(wěn)定性)，但可能由于自動調(diào)節(jié)裝置的配置參數(shù)不合適或其他因素，后續(xù)的振蕩周期幅值不斷增大并造成失步。動態(tài)穩(wěn)定問題實際上是指系統(tǒng)在受到小的或大的擾動后，在自動調(diào)節(jié)裝置和自動控制裝置的影響下，保持長過程運行穩(wěn)定性的能力。1勵磁系統(tǒng)的主要作用（3）