【正文】 ，要求迅速消除故障，維持暫態(tài)穩(wěn)定。（5）故障消除后，電壓應(yīng)能得到很好的恢復(fù)。強(qiáng)勵倍數(shù)是指強(qiáng)勵時勵磁機(jī)最大穩(wěn)定電壓對發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)子電壓之比。%177。（2）在正常工作狀態(tài)時，電壓控制和無功功率控制應(yīng)能得到很好的響應(yīng)，并有足夠的調(diào)節(jié)范圍。 對勵磁及其控制的要求對勵磁及其控制的要求主要有兩方面，即高度可靠性和快速響應(yīng)。勵磁控制系統(tǒng)的工作原理也可以歸納如下：（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)正常運行時，其勵磁系統(tǒng)供給發(fā)電機(jī)額定勵磁電壓/電流?？梢蕴岣哽o穩(wěn)定極限，同時，可以抑制自勵磁，增加充電線路允許長度。勵磁控制的作用可歸納如下：（1）在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時，要保持發(fā)電機(jī)在運行中的電壓恒定。 勵磁控制的主要作用任務(wù)及工作原理勵磁控制是一種控制系統(tǒng)，它控制同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的電勢，所以它不僅控制發(fā)電機(jī)的端電壓，而且還有控制發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)和電流等參數(shù)。其優(yōu)點是設(shè)備和接線簡單、可靠性高、勵磁調(diào)節(jié)速度快，如采用三相全控整流電路，可以實現(xiàn)逆變滅磁，為簡化勵磁系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。自并勵勵磁方式就是從發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓源取得功率并使用靜止可控整流裝置的勵磁系統(tǒng)，即電勢源靜止勵磁系統(tǒng)。其中最具代表性的是自并勵勵磁方式。多用于容量在100MW 及以上的汽輪發(fā)電機(jī)組。第二類是交流勵磁機(jī)勵磁方式。它實際上是一個直流發(fā)電機(jī)。勵磁方式根據(jù)勵磁電源的不同可以分為三類：一類是直流勵磁機(jī)勵磁。它的作用是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓及運行工況的變化，自動地調(diào)節(jié)勵磁功率單元輸出的勵磁電流的大小，以滿足系統(tǒng)運行的要求。圖 11 勵磁控制系統(tǒng)原理圖勵磁調(diào)節(jié)器是勵磁控制系統(tǒng)的重要組成部分。同步發(fā)電機(jī)和它的勵磁系統(tǒng)所構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)稱為勵磁控制系統(tǒng)，其控制原理示意圖如圖 11 所示。勵磁控制系統(tǒng)作為同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它直接影響發(fā)電機(jī)的運行特性，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定有重要的影響。同時，鑒于勵磁控制系統(tǒng)仿真的重復(fù)性以及操作的復(fù)雜性，本文在對勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真時還引入了 POWERGUI 模塊，可以方便地實現(xiàn)對參數(shù)的設(shè)置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示以及相關(guān)的輔助操作等，可以極大地簡化仿真的操作過程，提高仿真效率。本文從同步發(fā)電機(jī)和勵磁控制系統(tǒng)的基本模型入手，通過建立同步發(fā)電機(jī)完整的勵磁控制系統(tǒng)的仿真模型，研究了關(guān)于勵磁控制系統(tǒng)的工作原理，并對 PID 控制器、PSS 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器以及限幅環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究。摘 要同步發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的能量提供者，而勵磁控制系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它的控制性能的好壞直接影響發(fā)電機(jī)及電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本文利用MATLAB 在 SIMULINK 下對完整勵磁系統(tǒng)進(jìn)行仿真的方式對勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究并通過分析勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)特性得出了相關(guān)結(jié)論，同時，通過故障實驗對勵磁控制系統(tǒng)的運行狀況有了進(jìn)一步的研究。本文主要針對的是同步發(fā)電機(jī)的勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)特性的研究，通過建立完整勵磁控制系統(tǒng)的仿真模型研究分析勵磁控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)正常運行和故障運行時的動態(tài)特性。關(guān)鍵詞：同步發(fā)電機(jī) 勵磁控制 MATLAB PID 控制器 PSS ABSTRACTSynchronous generator power is the energy of the system provider, and excitation control system is an important part of synchronous generator and its control performance will have a direct impact on generators and power system reliability and stability. This paper use of MATLAB in SIMULINK to plete the excitation system under the way of excitation control system and through the analysis of excitation control system dynamic characteristics related conclusions obtained, meanwhile, through the experiments of excitation control system fault of the status of the have a further study.This article from the synchronous generator and excitation control system of the basic model, and by establishing a synchronous generator excitation control system of the plete simulation model, and the research about excitation control system of the working principle, and the PID controller, PSS power system stabilizer and amplitude limit links.This article mainly aims at the synchronous generator excitation control system dynamic characteristics, and by establishing a plete excitation control system simulation model of excitation control system research and analysis in the normal operation of the power system fault and the dynamic characteristic of the operation. Meanwhile, in view of excitation control system simulation of the plexity of the operation and the repeatability, the excitation control system are also introduced the simulation POWERGUI module can be easily realize to the parameter setting and modification of the model, and the simulation of the check amended, display, and related auxiliary operation and so on, can greatly simplified simulation of the operating process, improve the efficiency of the simulation.Keywords: Synchronous Generators Excitation Control MATLAB PID Controller The PSS目 錄第一章 緒論 ..............................................................1 同步發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)概述 ............................................1 勵磁控制的主要作用任務(wù)及工作原理 ......................................2 對勵磁及其控制的要求 ..................................................2 勵磁控制系統(tǒng)的發(fā)展 ....................................................3 同步發(fā)電機(jī)模型 ........................................................3第二章 MATLAB 仿真工具....................................................5 MATLAB 仿真工具簡介 ....................................................5 MATLAB 仿真工具特點 ....................................................5第三章 勵磁控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真 ............................................7 勵磁系統(tǒng)模型設(shè)計 ......................................................7 仿真步長算法選擇 .....................................................16 MATLAB/SIMULINK 仿真初值設(shè)置 ..........................................17 動態(tài)特性仿真 .........................................................17第四章 總結(jié) .............................................................23致 謝 ...................................................................24參考文獻(xiàn) .................................................................25第一章 緒論 同步發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)概述隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的擴(kuò)大和機(jī)組單機(jī)容量的增大，對同步發(fā)電機(jī)勵磁控制就提出了更高的要求。勵磁系統(tǒng)一般由兩部分構(gòu)成：第一部分是勵磁功率單元,第二部分是勵磁調(diào)節(jié)器。它是一個典型的反饋控制系統(tǒng)。整個勵磁系統(tǒng)動態(tài)、靜態(tài)特性的優(yōu)劣，