发电机励磁系统.pdf

电力系统角度看到的励磁动向

同步发电机励磁系统介绍„制定励磁系统建模导则Q/GDW142
„制定电力系统稳定器整定试验导则Q/GDW143
浙江省电力试验研究院竺士章2007年10月
„修订励磁标准GB7409.1-3,DL583,
95523-1221„制订励磁监督规程DL1049-2007
0571-51211221„安全性评价等管理规定
FAX[phone]„入网检测
13588713601„技术合作及国产化
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建立的概念.

„励磁系统对电力系统的作用-既是电厂第一部分电力系统稳定性与
的励磁,又是电力系统的励磁.发电机励磁系统的关系
„励磁系统基本功能是维持电压水平、提供
无功功率
„重视使用励磁标准
„重视主回路设备,重视全过程管理监督
一、电力系统稳定1、暂态稳定_动态稳定

电力系统运行于正常条件下的平衡状„电力系统遭受严重暂
态，在遭受各种扰动后，系统可能恢复到态扰动下保持同步的
容许的平衡状态，这种情况，则称系统是能力。
稳定的。„扰动后的三种情况：
1)暂态稳定稳定；
2)小信号(小干扰、静态)稳定第一摆失步；
3)电压稳定和电压崩溃第一摆后振荡失步（阻
尼不足）
4)中长期稳定

强励对暂态稳定的作用
暂态稳定Pe=EUsind/X

„P
第一位的措施是继电保护正确动作,如0.1s切减速
除近端故障：面积
„在0.1s内各种励磁系统作用没有明显差别;
„在后备保护动作时间内,各种励磁系统差异
显现:快速励磁，与机端电压无关的励磁系
统，高强励倍数有较高的暂态稳定极限;
d/弧度
加速
面积
„滑行失步
2、小信号稳定_静态稳定单机对无穷大系统中,逐渐增加机组出力的功角
变化图.恒定励磁较自并励易失去稳定。

„小干扰稳定是指发电机在稳态运行时遭9sPm=0.16到0.45pu

受到某种极其微小的扰动后，能够自动地600
恒定励磁
恢复到原来的运行状态。500
„
失去稳定的两个原因：缺乏足够的同步400dw1-20_dw3-20
(deg.)
力矩，产生滑行失步；缺乏足够的阻尼，300
dw1-20_dw3-20
产生振荡失步。200(deg.)

100自并励

0
0510152025

„随着励磁调节器调节精度
和响应速度的提高,从维„设Xd=1.82,Xd’=0.28,Xt=0.1,Xc=0.3;
持Eq不变,维持Eq’不变,维Eq=2.6,Ed’=1.17,Vc=1
持Vt不变,从而提高静态
有功输送极限.ƒ无AVR，Pmax1=1.17
Pmax1=EqVs/(Xd+Xt+Xc)ƒ有AVR，Pmax2=1.72
Pmax2=Eq’Vs/(Xd’+Xt+Xc)ƒ快速励磁+PSS，Pmax3=2.5
Pmax3=VtVs/(Xt+Xc)ƒ高压母线电压恒定，Pmax4=3.3
Pmax4=VcVs/Xc可见励磁系统性能影响静稳定；影响程度
与系统结构有关；需要PSS。
Pmax1<Pmax2<Pmax3<Pma
x4
„振荡失步
人为制造小的电压阶跃,可以看到增加系统联系
电抗引起增幅型振荡.
„振荡失步的主要问题是缺乏足够的阻尼.
„几种类型的振荡模式：
1)机电振荡模式(地区振荡模式和区域间振
荡模式；
2)电气振荡模式；
3)轴系扭振模式。

„典型的电压崩溃情况：
3、电压稳定
1)负荷中心大型发电机退出运行，一些高压线
路严重过载，导致无功缺乏；
„电力系统在额定运行条件下和遭受扰动之
2)重载线路跳闸，导致相邻线路负荷增加，要
后所有母线都持续地保持可接受的电压能
求额外的无功。
力。当扰动、增加负荷或改变系统条件造
成渐进的、不可控制的电压降落，则系统„对励磁系统的要求：提供发电机所能提
进入电压不稳定状态。造成不稳定的主要供的最大无功电压调节范围;AVR内无功补
因素是系统不能满足无功功率的需要。偿功能使得恒定电压点向高压侧移动；采
用电力系统调节器或者电网二次电压控
制。
1、与电压无功控制有关的励磁功能

Ut(%)
„励磁系统保证发电机在规
定的电压,频率,有功,功率
因数范围内运行.
二、与电力系统稳定性有关的励GB/T7064规定在如图所视的
电压和频率范围内,以额定
磁系统功能功率因数连续输出额定功
率.
对应于励磁,要求1.1倍发电机
额定励磁电压和电流下连
续运行.

有关参数:1)电压精度(调压精度-DL/T583)
电压精度(电压静差率)•定义:在规定条件下（如负荷变化、环境温
度、湿度、频率及电源电压变动等），被
电压调差率(无功电流补偿率)
控量与给定值之间的不相符程度，数值上
发电机电压频率特性用给定值和被控量之差值与给定值的比值
发电机空载电压阶跃响应品质的百分数来表示。
发电机空载开