【正文】 特性與發(fā)電機(jī)無功功率的關(guān)系 .當(dāng)為 曲線 1時(shí) ,G的 Iq=Iq1, .將由 1平移到 2時(shí) ,G的 Iq=Iq2 .若將曲線 平移到 3時(shí) Iq為零 .G運(yùn)行在 曲線 3時(shí) 從系統(tǒng)解列不會(huì) 給系統(tǒng)帶來任何 沖擊 G并網(wǎng)前 調(diào)到 3,并網(wǎng)后 Iq為零 , 對(duì)電網(wǎng) 沒有沖擊 , G并網(wǎng)后 由運(yùn)行人員 手動(dòng) 調(diào)節(jié)使特性 向上平移 ,逐漸增加 G無功功率 。 (增到需要的 Iq值 ) ? 平移發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性是由運(yùn)行人員 手動(dòng) 或 通過自動(dòng)裝置 調(diào)節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓給定值實(shí)現(xiàn) 的 。(調(diào)節(jié)哪個(gè)元件 ？ ) ? 下面以圖 434勵(lì)磁控制系統(tǒng)說明 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性平移的原理 。 α C ILL1 ILL2 ILL3 ILL3 ILL2 ILL1 ILL ILL=f(UG) UG3 UG2 UG1 UG1 UG2 UG3 UG UG Ub Ub1 Ub3 Ub2 Uk Uk1 Uk2 Uk3 Uk1 Uk2 Uk3 Uk 1 1 3 2 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 α1 α2 α3 0 0 0 D A C ′ B A′ E′ E (a)測(cè)量單元 (e)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性 (d)可控硅整流電路 (c)移相觸發(fā)單元 (b)放大單元 圖 435 ZTL型半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性 ?調(diào)節(jié)測(cè)量比較單元中 W位置 ,改變Rw,可平移測(cè)量比較單元特性曲線 ?由 曲線 A移到曲線 A39。的位置 . ?ILL=f2(UG)將由 圖441中 曲線 E上移到 E39。 IL IL=f1 (UG) UG=f2(IL)∣ Iq=常數(shù) Iq=0 Iq=Iqe UG=f2(Iq) UG UG1 UG2 Iq 0 IL IL2 IL1 2 1 Iqe B B′ E E′ UG1′ A A′ 發(fā)電機(jī) 電壓調(diào)節(jié)特性平移 的原理示意圖 ?① 當(dāng)調(diào)節(jié) W平移測(cè)量比較單元曲線 A移到 A39。時(shí) , ?② ZTL靜態(tài)調(diào)節(jié)特性IL=f2(UG)將 E上移到 E39。的位置 。 ?③ 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性由 1平移 到 2. ?同理 ,向反方向調(diào)節(jié) W的 Rw時(shí) ,會(huì)使發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性 曲線 1向下平移 。 ? 多臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，改變?nèi)魏我慌_(tái)機(jī)組的勵(lì)磁電流不僅影響本機(jī)組的無功電流，而且影響同一母線上并聯(lián)機(jī)組的無功電流，母線電壓也發(fā)生變化，這些變化與機(jī)組的調(diào)差特性有關(guān)。 ? 具有什么樣的調(diào)差特性的機(jī)組可以并聯(lián)運(yùn)行呢？ 三、并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間無功功率的分配 穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn) 正調(diào)差特性 無差調(diào)節(jié)特性 QIGU一、一臺(tái)無差特性與一臺(tái)有差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行 ,第二臺(tái)機(jī)為正有差特性 : ? 一臺(tái)無差調(diào)節(jié)特性的發(fā)電機(jī)可以和多臺(tái)正調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行 ? 平移調(diào)差特性曲線，可以改變無功分配 ? 平移調(diào)差特性曲線，可以改變電壓 IQ1 IQ2 U1 不合理 ,很少采用 ,第二臺(tái)機(jī)為負(fù)有差特性 : ? 如使第二臺(tái)機(jī)輸出的無功電流增加， ? 則根據(jù)調(diào)節(jié)特性， ZTL將增大 IEF，力圖使 UG升高，導(dǎo)致其 輸出的無功功率進(jìn)一步增加 ， ? 而第一臺(tái)機(jī)組力圖維持 UG ，使其 IEF減小，于是 無功電流也將減小， ? 這一過程將一直持續(xù)下去，無功全部轉(zhuǎn)移到 第二臺(tái)機(jī) 上以致不能穩(wěn)定運(yùn)行。 0 IQ2 IQ UG UG δ ＜ 0 δ =0 2 1 不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn) 負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)不能在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行的 二、兩臺(tái)無差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行 ? (很難 )： ? 兩機(jī)各有其電壓整定值 UU2，無明確交點(diǎn)，無功電流任意分配，不合理 ? ? 兩機(jī)各有其電壓整定值 UU2。因?yàn)?U1≠ U2，兩機(jī)不能并聯(lián)運(yùn)行。 0 IQ2 IQ U2 U1 UG δ ＝ 0 δ =0 2 1 North China Electric Power University 101/22 2022/2/15 G G1QI 2QIQI母線電壓波動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)的無功電流增量與電壓偏差成正比，與調(diào)差系數(shù)成反比，與電壓整定值無關(guān)。 在同一母線上并聯(lián)發(fā)電機(jī)，無功負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，電壓偏差相同，調(diào)差系數(shù)小的發(fā)電機(jī)承擔(dān)多的無功電流增量 G U 1 M U 2 M U Q I 1 Q I 2 Q I ? 1 Q I ? 2 Q I 1 G 2 G 2 Q I ? 1 Q I ? 三、 多 臺(tái)正調(diào)差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行 三、 多 臺(tái)正調(diào)差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行 δ2 0 ? IQ1 ΔU UG1 UG2 ? IQ2 δ 1 UG I180。Q1 IQ1 I180。Q2 IQ2 IQ IQN QNGNGGGQ IUUUUI???00? ??????????? GGGNGNGGGQ UUUUUUUI 000 1???????? GQUIUGN UG0 ? 曲線 F1和 F2分別為 ? 發(fā)電機(jī) G1和 G2的外特性 , ? 表征發(fā)電機(jī)電壓 UG*和無功電流 Iq*的關(guān)系。 ? 外特性是由發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁系統(tǒng) 形成的一種發(fā)電機(jī)靜態(tài)特性。 F1 0 UG* F2 A Iq2 Iq1 Iq* UM1 并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī) F1和 F2斜率相等時(shí)的無功分配的關(guān)系 δ1=δ2 ? 設(shè)發(fā)電機(jī)母線電壓UM=UG*=UM1, ? 則 UM1交曲線 Fl于 A點(diǎn) , ? G1發(fā)出的無功電流為 Iq1 ? 如果將曲線 F1移到 F1′, ? 則 G1的工作點(diǎn)將由 A移動(dòng)到 B, ? G1發(fā)出無功電流 Iq1″。 F1 0 UG* F1′ F2 A B Iq2 Iq1 Iq1″ Iq* UM1 并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī) F1和 F2斜率相等時(shí)的無功分配的關(guān)系 δ1=δ2 ? 看出，外特性 曲線的位置 和 母線電壓的大小 決定發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功電流的大小 ， 從而決定發(fā)電機(jī) 發(fā)出的無功功率的大小 。 ? 這就是說， 要控制發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率大小就要控制發(fā)電機(jī)外特性曲線的位置 。 ? 設(shè)發(fā)電機(jī)母線電壓由UM1下降到 UM2運(yùn)行 , ? G1和 G2發(fā)出的無功電流分別增加到 Iq1′和 Iq2′ ? ΔIq1= Iq1′Iq1, ? ΔIq2= Iq2′Iq2。 ? 需要改變發(fā)電機(jī)組的無功負(fù)荷時(shí)，調(diào)整調(diào)節(jié)器的整定元件，使得特性曲線上下移動(dòng)即可。 ? 調(diào)什么？ F1 0 ? Iq2 F1′ F2 ? Iq1 A B Iq2 Iq1 Iq1′ Iq2′ Iq1″ Iq* UM2 UM1 并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī) F1和 F2斜率 相等時(shí)的無功分配的關(guān)系 UG* δ1=δ2 ? ①如果兩臺(tái)機(jī)組的外特性曲線 斜率相等 ， ? 則 無功電流增量相等 ， ? 即有 ΔIq1=ΔIq2； ? 為了滿足各臺(tái)發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷的波動(dòng)量與他們的額定容量成正比，則要求并聯(lián)發(fā)電機(jī)組具有相同的調(diào)差系數(shù)。 F1 0 ? Iq2 F1180。 F2 ? Iq1 A B Iq2 Iq1 Iq1′ Iq2′ Iq1″ Iq* UM2 UM1 UG* δ1=δ2 ? ②如果兩臺(tái)機(jī)組的外特性曲線斜率不相等 ,則無功電流增量不相等。圖 48(c)所示ΔIq1ΔIq2。 ? ③ ΔIq1和 ΔIq2的大小取決于發(fā)電機(jī)的外特性曲線 F1和 F2的斜率： F1 0 Iq1 Iq2 Iq2 Iq1′Iq* UG* UM1 UM2 ?Iq2 F2 ?Iq1 F1和 F2斜率 不相等時(shí)的無功分配的關(guān)系 δ1＜ δ2 結(jié)論 : ? 當(dāng)發(fā)電機(jī)母線電壓變化時(shí) ,發(fā)電機(jī)外特性 曲線的斜率大小 ,決定 發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率變化的大小 。 成反比？ ? 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中有一個(gè)形成發(fā)電機(jī)外特性的環(huán)節(jié) — 調(diào)差環(huán)節(jié) 。 ? 可 改變斜率 δ 的大小和正負(fù)（怎么改？） . ? ?? ???? GQ UI? 某電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行。 1機(jī)組的額定功率為 25MW， 2機(jī)組的額定功率為50MW，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)為 5%,cosφ=。若系統(tǒng)無功負(fù)荷波動(dòng)，使得電廠的無功增量是總無功容量的 20%，試問母線上的電壓波動(dòng)是多少？各機(jī)組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量是多少？ ? 解： 1號(hào)機(jī)的額定無功功率 QG1N=PG1Ntanφ1=25tan（ ） =( Mvar) ? 2號(hào)機(jī)的額定無功功率 QG2N=PG2Ntanφ2=50tan（ ） =( Mvar) ? 因?yàn)閮膳_(tái)機(jī)的調(diào)差系數(shù)均為 ，所以公共母線上等值機(jī)的調(diào)差系數(shù) 也為 。 ? 因此母線電壓波動(dòng)為 ΔU*=－ δΣΔQΣ= =－ ? 各機(jī)組無功 負(fù)荷 增量： ? 各機(jī)組無功 負(fù)荷 增量 ? ΔQ1*=－ ΔU*/δ1=? ΔQ1=ΔQ1*Qn1= =( Mvar) ? ΔQ2*=－ ΔU*/δ2=? ΔQ2=ΔQ2*Qn2= =( Mvar) ? 一號(hào)機(jī)組無功負(fù)荷增加 var, 二號(hào)機(jī)組的無功負(fù)增加 var。因?yàn)檎{(diào)差系數(shù)相等，無功負(fù)荷的波動(dòng)量與它們的容量成正比。 ? 母線上電壓降低了 ? 某電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在公共母線上并列運(yùn)行 , ? 1號(hào)機(jī)的額定功率為 100MW,發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)為 。 ? 2號(hào)機(jī)的額定功率為 200MW,發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)為 。 ? 兩臺(tái)機(jī)組的額定功率因數(shù)都是 , ? 若系統(tǒng)無功負(fù)荷波動(dòng)使無功增加量為它們總無功容量的 20%， ? 問各機(jī)組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量是多少？母線電壓波動(dòng)是多少？ ? 解： 1 號(hào)機(jī)的額定無功功率為：Qn1=Pn1tgφ1=100tg()=, ? 2 號(hào)機(jī)的額定無功功率為： ? Qn2=Pn2tgφ2=200tg()=, ? 母線電壓變化值 ? ΔU*=－ δΣΔQΣ= =－ ? 各機(jī)組無功增量 ? ΔQ1*=－ ΔU*/δ1=? ΔQ1=ΔQ1*Qn1= Mvar 121212nnnn???????＝ 1 2 3 9 5 0 0 41 2 3 9 50 0 4 0 0 5? ??6 1 .9 7 . .6 1 .9 7 ... ? ΔQ1*=－ ΔU*/δ1=? ΔQ1=ΔQ1*Qn1= Mvar ? ΔQ2*=－ ΔU*/δ2=? ΔQ2=ΔQ2*Qn2= Mvar ? 可見 ,同容量的發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)小的機(jī)組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量較大。 ? 以上討論適用于多臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的情況。 ? 運(yùn)行中若需要改變發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷時(shí)，就要調(diào)整調(diào)節(jié)器的 整定元件 ，使特性曲線上下移動(dòng)。 ? 若需要改變發(fā)電機(jī) 母線電壓 又不改變無功負(fù)荷的分配比例，就需要移動(dòng)所有并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的 調(diào)節(jié)特性 。