電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)及(編輯修改稿)
2025-05-27 05:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程 r m in??? 在 75 以 下凸 極 機 水 輪 機轉(zhuǎn) 速 低 (一 般 0 / )r m in???凸 / 隱 極 機汽 輪 機轉(zhuǎn) 速 高 (一 般 為 3 0 0 0 / ) 發(fā)電機定子： 有 3相電樞繞組（空間位置相差 120。 ） 發(fā)電機轉(zhuǎn)子： 有勵磁和若干阻尼繞組 23 研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型 一、同步發(fā)電機基本機構(gòu)及模型 現(xiàn)代汽輪發(fā)電機均為 2極 極數(shù)多 25 —— 發(fā)電機暫態(tài)電抗后的電勢矢量； —— 發(fā)電機出口的端電壓矢量； —— 發(fā)電機輸出電流矢量； —— 發(fā)電機暫態(tài)電抗。 ? ?? ?01/1/m e DdT T T sd t Mdsdt????? ? ? ????? ???? 標(biāo) 幺 值 電 弧 度39。39。39。39。s i nteedq t dEUTPXE U j X I?????39。qEtU39。dX二階同步發(fā)電機模型 轉(zhuǎn)子運動方程： 附加代數(shù)方程： 01()( 1 )m e DT T TMddt????? ? ? ????? ????ddt同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動基本方程式： I轉(zhuǎn)子運動方程： 26 ? ????電 壓 低 ， 勵 磁 電 流電 壓 高 ， 勵 磁 電 流?????進 行 阻 尼 系 統(tǒng) 振 蕩擴 大 靜 態(tài) 穩(wěn) 定 范 圍改 善 暫 態(tài) 特 性二、勵磁系統(tǒng)模型 一般情況下，發(fā)電機既帶有功負(fù)載，又帶感性無功負(fù)載 : 有功電流的變化影響發(fā)電機的轉(zhuǎn)速及頻率 無功電流的變化影響發(fā)電機的電壓。 為了保持發(fā)電機的頻率和電壓的穩(wěn)定，必須隨負(fù)載變化及時調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸入功率和勵磁電流。 因此，勵磁系統(tǒng)的原有功能： 目前，勵磁系統(tǒng)已演變成多功能、多變量的控制器 27 二、勵磁系統(tǒng)模型 現(xiàn)代勵磁控制的作用： （ 1）穩(wěn)態(tài)運行時 a)保持發(fā)電機在運行中的電壓恒定； b)同步發(fā)電機并列運行時調(diào)節(jié)無功功率的分配； c)提高輸電線路靜態(tài)穩(wěn)定極限，擴大穩(wěn)定范圍； d)可以阻尼和抑制低頻震蕩。 不僅控制發(fā)電機端電壓，還控制發(fā)電機的功率因數(shù)和電流等參數(shù) （ 2）暫態(tài)過程中 a)負(fù)荷劇烈變化時，調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓； b)系統(tǒng)狀態(tài)不穩(wěn)定時，可以強行勵磁，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 28 同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的組成 勵磁功率單元： 由直流勵磁機或交流勵磁機加可控整流器，也可是交流變壓器加可控整流器構(gòu)成 勵磁調(diào)節(jié)單元： 由自動電壓調(diào)節(jié)器（ AVR）、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（ PSS）及其附屬電路和設(shè)備構(gòu)成 29 按勵磁電流提供方式不同： （ 1）直流機勵磁系統(tǒng) 由帶有整流子的直流發(fā)電機供電 電刷是約束， 100MW以上機組很少使用 時間常數(shù)大，電壓響應(yīng)速度較慢 30 31 按勵磁電流提供方式不同： （ 2）交流機勵磁系統(tǒng) 交流發(fā)電機與整流器構(gòu)成直流電源，有輔助勵磁機，軸系長 勵磁響應(yīng)時間長，對發(fā)電機端電壓調(diào)節(jié)速度較慢 32 按勵磁電流提供方式不同： （ 3）靜態(tài)勵磁系統(tǒng) 從發(fā)電機出口變壓器加整流器 由于無主副勵磁機，無旋轉(zhuǎn)部件，軸系短，有利于減少機組振動和扭振 勵磁響應(yīng)時間短，對發(fā)電機端電壓調(diào)節(jié)速度快 33 勵磁機 可控硅 輸 出 移 相 觸 發(fā) 綜合放大 量測濾波 轉(zhuǎn)子電壓 軟負(fù)反饋 F fU34 1RRKTs? ?RF1AAKTs? ?AFRKRTATAK1?? STSKFFFFFK FT和 分別為該環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)和時間常數(shù)。 量測濾波：慣性環(huán)節(jié) 其傳遞函數(shù)可用下式表示 —— 比例常數(shù)。 —— 由互感器 整流器裝置中的濾波作用所引起的時間常數(shù)，較小。 綜合放大、移相觸發(fā)、可控硅輸出：近似為慣性環(huán)節(jié) 和 分別為該環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)和時間常數(shù)。 轉(zhuǎn)子電壓軟負(fù)反饋 其作用是提高控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性品質(zhì)，輸出量大小與轉(zhuǎn)子電壓的變化率有關(guān)。 35 aefPP???? ??? ??? ??轉(zhuǎn) 速 偏 差頻 率 偏 差輸 入 信 號加 速 功 率 偏 差電 功 率 偏 差相位補償 傳感器 信號復(fù)歸 放大限幅 ee PP ????? ?? ,四、原動機
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