【正文】 使輸入等速信號由有靜差變?yōu)?無靜差。 在反饋校正中 ,根據(jù)是否經(jīng)過微分環(huán)節(jié) ,又分為軟校正和硬校正。 圖 410 放大 10 倍階躍響應(yīng)圖 圖 411 放大 30 倍階躍響應(yīng)圖 階躍 響應(yīng)的暫態(tài)指標 圖 412 放大 60 倍階躍響應(yīng)圖 通過附錄 A 的計算暫態(tài)指標的程序我們可以得到此時系統(tǒng)主要的暫態(tài)指標 表 41 系統(tǒng)主要性能指標指標 放大倍數(shù) 穩(wěn)態(tài)值 調(diào)節(jié)時間 超調(diào)量 10 % 30 % 60 % 5 勵磁控制系統(tǒng)的校正 校正的概念 我們在系統(tǒng)性能分析的基礎(chǔ)上 ,當系統(tǒng)的性能指標不能滿足技術(shù)要求時 ,就可以對 系統(tǒng)進行校正 ,以改善系統(tǒng)的性能對自動控制系統(tǒng)進行校正的過程 ,首先考慮的是對自 動控制系統(tǒng)的的參數(shù) (如增益、時間常數(shù)等 )進行行調(diào)整。 在 MATLAB 命令窗口鍵入 : n[]。 (2)根據(jù)勵磁系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)模型框圖建立勵磁系統(tǒng)的仿真模型。 為發(fā)電機空載轉(zhuǎn)自時間常數(shù) , K G 為發(fā)電機放大倍數(shù)。若系統(tǒng)此時發(fā)生短路故 障 ,短路電流較小 ,且隨時間衰減 ,以致帶時限繼電保護不能正常動作。許多分 析證明 ,勵磁控制系統(tǒng)中的自動電壓調(diào) 節(jié)作用 ,是造成電力系統(tǒng)機電振蕩阻尼變?nèi)跎? 至變負的最重要的原因之一。如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障時勵磁系統(tǒng)的輸出電壓達不到頂值 ,或者維持頂值的時間很 短 ,在發(fā)電機電壓還沒有恢復(fù)到故障前的值時 ,就不再進行強勵了 ,那么它的強勵倍數(shù) 就沒有得到很好發(fā)揮 ,改善暫態(tài)穩(wěn)定的效果也就不好。但自從自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的出現(xiàn) ,使這一問題得 到了圓滿的解決。 (2)合理分配并聯(lián)運行發(fā)電機間的無功功率 電力系統(tǒng)中有許多臺發(fā)電機并聯(lián)運行。勵磁調(diào)節(jié)器經(jīng)過不 斷的發(fā)展也由模擬式到半導(dǎo)體式 ,最后到現(xiàn)在最常用的微機式調(diào)節(jié)器。在大干擾穩(wěn)定方面 ,電力系統(tǒng)計算表明 ,自并勵勵磁系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水 平與交流勵磁機系統(tǒng)相近或略有提高。而且自并勵系統(tǒng)在設(shè)計中采用冗余結(jié)構(gòu) ,故障元件可在線進 行更換 ,有效地減少停機概率。勵磁變壓器從機端取得 功率并將電壓降低到所要求的數(shù)值上 。 復(fù)合源靜止勵磁機勵磁系統(tǒng)主要有三種形式 : 1)整流器直流側(cè)兩個電源串聯(lián)、電壓相加 。副勵磁機為 500HZ 中頻三相 交流發(fā)電機 ,它的輸出一方面經(jīng)可控硅整流后作為主勵磁機的勵磁電流 ,另一方面又經(jīng) 過硅整流裝置供給它自己所需要的勵磁電流。 圖 23 無勵磁機發(fā)電機自并勵系統(tǒng)原理接線圖 無勵磁機發(fā)電機自并勵系統(tǒng)的優(yōu)點是 :不需要同軸勵磁機 ,系統(tǒng)簡單 ,運行可靠性 高 。 半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng) 半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)是把交流電經(jīng)過硅元件或可控硅整流后 ,作為供給同步發(fā)電機勵磁 電流的直流電源。LLQ??直流勵磁機的勵磁線圈 。直流勵磁機一般與發(fā)電機同軸 ,勵磁電流通過 換向器和電刷供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁電流 ,形成有碳刷勵磁。失去頻率穩(wěn)定導(dǎo)致系統(tǒng)頻率崩潰 ,引起電力系統(tǒng)大面積 停電。 勵磁調(diào)節(jié)器通過檢測發(fā)電 機的電壓、電流或其他狀態(tài)量 ,按給定的調(diào)節(jié)準則對勵磁 功率單元發(fā)出控制信號 ,控制勵磁功率單元的輸出 ,實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制功能。 交變性與對稱性 :由于旋轉(zhuǎn)磁場極性相間 ,使得感應(yīng)電勢的極性交變 。若 并入電網(wǎng)運行 ,因電壓由電網(wǎng)決定 ,不能改變 ,此時調(diào)節(jié)勵磁電流的結(jié)果是調(diào)節(jié) 了電機的功率因數(shù)和無功功率。 ⑦使用定步長或變步長運行仿真 ,根據(jù)仿真模式 Normal Accelerator Rapid Accelerator 來決定以解釋性的方式運行或以編譯 C 代碼的形式來運行模型。reg。 Simulink 可以用連 續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模 ,它也支持多速率系 統(tǒng) ,也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。 ⑧功能強勁的工具箱是 MATLAB 的另一重大特色 .MATLAB 包 含兩個部分 :核心部 分和各種可選的工具箱 .核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù) .其工具箱又可分為兩類 :功能 性工具箱和學(xué)科性工具箱 .功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能 ,圖示建模仿真功 能 ,文字處理功能以及與硬件實時交互功能 .功能性工具箱能用于多種學(xué)科 .而學(xué)科性工具 箱 是 專 業(yè) 性 比 較 強 的 , 如 control,toolbox,signal processing toolbox,munication toolbox 等。成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生 ,碩士生 ,博士生必須掌握 的基本技能 .在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門 ,MATLAB 被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體 問題 . MATLAB 軟件語言特點 一種語言之所以能如此迅速地普及 ,顯示出如此旺盛的生命力 ,是由于它有著不同于 其他語言的特點 .正如同 FORTRAN和 C等高級語言使人們擺脫了需要直接對計算機硬件 資源進行操作一樣 ,被稱作為第四代計算機語言的 MATLAB,利用其豐富的函數(shù)資源 ,使 編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來 .MATLAB 的最突 出的特點就是簡潔 .MATLAB 用 更直觀的 ,符合人們思維習(xí)慣的代碼 ,代替了C 和 FORTRAN 語言的冗長代碼 .MATLAB 給 用戶帶來的是最直觀 ,最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境 .以下簡單介紹一下 MATLAB 的主要特點。 在 MATLAB 中 ,電力系統(tǒng)模型可以在 Simulink 環(huán)境下直接搭建 ,也可以據(jù)所研究對 象物理模型建立其數(shù)學(xué)模型 ,并進行封裝和自定義為用戶自己的模塊庫 ,充分 顯現(xiàn)了其 仿真平臺的優(yōu)越性。 simulation。 同步發(fā)電機 。通過使用這一軟件工具從繁瑣枯燥 的計算負擔(dān)中解脫出來 ,而把更多的精力用到思考本質(zhì)問題和研究解決實際生產(chǎn)問題上 去。synchronous generator。按照所采用的整流裝置 , 目前的勵磁系統(tǒng)可分為 2 類 :一類是用直流發(fā)電機作為勵磁電源的直流勵磁機勵磁系統(tǒng) 。附加的工具箱 (單 獨提供的專用 MATLAB 函數(shù)集 )擴展了 MATLAB 環(huán)境 ,以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特 定類型的問題。 ⑤程序的可移植性很好 ,基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上 運行。 Simulink 具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及 仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點 ,并基于以上優(yōu)點 Simulink已被廣泛應(yīng) 用于控制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計。對各種時變系統(tǒng) ,包括通訊、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng) , Simulink 提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行設(shè)計、仿真、執(zhí)行 和 測試。 ④通過 Model Explorer 導(dǎo)航、創(chuàng)建、配置、搜索模型中的任意信號、參數(shù)、 屬性 ,生成模型代碼。 2 同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)控制原理 同步發(fā)電機介紹 同步發(fā)電機是一種最常用的交流發(fā)電機。 交變電勢的產(chǎn)生 :由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動 ,電樞繞組中 將會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。另一部分用于在正常運行或發(fā)生事故時調(diào)節(jié)勵磁 電流以滿足運行的需要。 根據(jù)電力參數(shù)控制 ,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定。 勵磁系統(tǒng)的分類 在我國電力系統(tǒng)同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要有兩大類 ,分為 直流勵磁機勵磁系統(tǒng)和 半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)。 F ??同步發(fā)電機 。近年來 ,隨 著電力生產(chǎn)的發(fā)展 ,同步發(fā)電機的容量愈來愈大 ,要求勵磁功率也相應(yīng)增大 ,而大容量 的直流勵磁機無論在換向問題或電機的結(jié)構(gòu)上都受到限制。自并勵系統(tǒng)中 ,除 去轉(zhuǎn)子本體極其滑環(huán)這些屬于發(fā)電機的 部件外 ,沒有因供應(yīng)勵磁電流而采用的機械轉(zhuǎn)動或機械接觸類元件 ,所以又稱為全靜止 式勵磁系統(tǒng)。由于以上特點 ,使得無勵磁機發(fā)電機自并勵系統(tǒng)在國內(nèi)外電 力系統(tǒng)大型發(fā)電機組的勵磁系統(tǒng)中受到相當重視。由靜止勵磁機向同步發(fā)電機提供勵磁的勵磁系統(tǒng)稱為靜止勵磁機 勵磁系統(tǒng)。 (2)電勢源靜止勵磁機勵磁系統(tǒng)又稱為自并勵靜止勵磁系統(tǒng) ,有時也簡稱為機端 變勵磁系統(tǒng)或靜止勵 磁系統(tǒng)。當廠 用電系統(tǒng)電壓與發(fā)電機端電壓水平密切相關(guān)時 ,看作為自并勵靜止勵磁系統(tǒng)。如 300MW 及以上的汽輪發(fā)電機的軸系長度可減少大約3 米 ,因而 ,可提 高軸系的穩(wěn)定性 ,改善軸系振動 ,從而提高了機組的安全運行水平。 勵磁調(diào)節(jié)器是勵磁系統(tǒng)控制的智能部件 ,是根據(jù)發(fā)電機機端電壓和電流的變化對 機組勵磁產(chǎn)生校正作用的裝置 ,用來實現(xiàn)正常和事故情況下勵磁的自動調(diào)節(jié)。根據(jù)運行的要求 ,勵磁控制系統(tǒng)應(yīng)承擔(dān)以下的 任務(wù) : (1)保持發(fā)電機運行中機端或系統(tǒng)中某一點處的電壓恒定 在發(fā)電機正常運行工況下 ,勵磁系統(tǒng)能維持發(fā)電機端電壓或變壓器高壓側(cè)電壓 在給定水平。現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是增大輸送距離和提高輸送功率。電壓響應(yīng)比主要由勵磁系統(tǒng)的型式?jīng)Q定 ,但是 ,勵磁控制器的控制規(guī)律 和參數(shù)對電壓響應(yīng)比也有舉足輕重的影響。這也是同步發(fā)電機