贵溪发电厂5号发电机励磁系统仿真及分析
发电机励磁系统常见故障分析及处理
１１ 逆励 磁产生的原 因应根据具体情况分析 ．
１１ １ 发 电机 在 升 压 并 列 前 励 磁 机 发 生 逆 励 磁 。如 ． ．
新安装 的发 电机 由于没有参加 运行 ， 的剩磁很 弱 ， 它 在
作 电气试验 （ 如测量 电阻） 上试 验电压 时 ， 正负极 加 若 性 接反就会将 剩磁抵 消或 将剩磁 方 向改变 ， 造成 励磁
个 大 于额 定 电 流 １ 以 上 的 瞬 时 短 路 电 流 ， 个 电 ０倍 这
流在转子绕组 中 出现一个 瞬时 电压 ， 个 电压 可能 比 这 励磁 电压大 ， 如果它的方向与原有 电压相 反 ， 么便 会 那
逆励磁。例 如（ ） ３ ，
Ｆ Ｑ Ｌ Ｌ Ｑ Ｌ
１ ２
如图 ２所示 ， 一路 ｉ 通过励磁机的电枢 ， 电枢 电流增 ｌ 使 大， 产生 电枢反应 ， 造成励 磁机 磁场减 弱 ， 另一路 直 接通过励磁机的励磁绕组 ， 方 向与励 磁 电流 ｉ是 相 其 ｌ 反的结果会使励磁 机的磁 场减 弱 ， 即起 到减少 磁通 的 作用 ， 不论励磁 机的磁场 是手 动调 整 的还是 自动 调整 的， 灵敏度都很低不能很快增 加励磁 。因此 ， 磁机的 励
１０ ４
江
西
化
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见故 障分 析及 处 理
何 元 平
（ 江西贵溪化肥有限责任公 司）
摘 要 ： 文 主要 对小 型发 电机 励 磁 系 统 常 见 故 障 （ 磁 机 逆 励 磁 、 电 机 升 不 起 压 、 本 励 发 励磁机 逆励磁 失磁 充磁 换 向器
２ｌ年 ６ ００ 月
发 电机励磁系统 常见故 障分析及处理
Ｉｌ ４
ｂ 当 系统 发 生 短 路 时 ， 电 机 定 子 绕 组 就 会 通 过 ． 发
发电厂发电机励磁系统常见故障分析
发电厂发电机励磁系统常见故障分析发布时间：2021-12-07T03:19:38.221Z 来源：《当代电力文化》2021年25期作者：吕良贤[导读] 伴随着国内社会经济的持续发展，各个行业对于电子资源的需求量大幅度提升吕良贤南宁交通资产管理有限责任公司广西南宁 530000摘要：伴随着国内社会经济的持续发展，各个行业对于电子资源的需求量大幅度提升，经济工作的持续进步以及人民生活的改善，都对现有电力的供应提出了更高的要求。
为了能够确保发电机处于正常运转的状态，那么内部的重要构成部分励磁系统应当得到全面化的维护与加强，最为关键的便是，确保其常见的故障问题得到分析，并采取科学的措施加以解决。
本文在接下来的环节中，将会对发电机励磁系统的常见故障问题展开分析，希望为有关发电厂工作人员提供参考，推动相关工作的进步发展。
关键词：发电厂；励磁系统；故障问题；应对措施我国国内经济的持续发展以及人民基础生活水平的提升，关键来自于电力资源的稳定供应，水力发电是我国电力结构中的重要组成部分，占据了不小的发电比例。
励磁系统故障问题产生的消极影响较大，因为它会导致发电机难以正常工作，所以直接导致相关安全事故问题的发生。
所以为了切实的避免这一问题，也就需要对发电机励磁系统的常见故障展开分析，采取有效的措施加以解决。
发电机励磁系统本身的结构存在一定的复杂性，在实际运转中可能遭遇一些因素影响而表现出问题，这需要对其做好处理。
一、简要分析发电机励磁系统的结构与作用励磁系统是构成发电机的重要组成部分，其安全可靠运行，对确保水电站及发电机正常运转具有重要作用。
在进一步展开后续主题内容分析之前，首先需要对发电机励磁系统的结构与作用展开分析，希望通过这些方面内容的分析，能够为有关人员提供参考：（一）关于励磁系统结构的分析励磁系统是供给同步发电机励磁电流的电源以及附属设备，包含了励磁功率单位以及励磁调节装置两个主要构成部分，所以有关人员需要明确这一概念。
基于MATLAB的励磁控制系统仿真分析
基于MATLAB的励磁控制系统仿真分析摘要：近些年来,电力系统发展迅速,基本形成了高电压、大机组、超远距离输送的模式。
因此,保证电力系统的安全、稳定、高效运行成为了研究的热点与难点。
同步发电机励磁控制系统是同步发电机控制系统的核心。
经过长年的研究证明,实现对同步发电机励磁的合理有效控制,是实现电力系统稳定运行要求的最快捷、最有效、最廉价的方法。
同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。
本文从同步发电机励磁控制系统原理入手，在深入学习PID控制与模糊控制理论之后，将两者结合起来，提出了基于模糊PID同步发电机励磁控制策略，并对其进行了基于MATLAB的励磁控制系统仿真分析。
关键字：同步发电机；励磁控制系统；MATLAB建模；PID控制；模糊控制1发电机励磁系统的作用维持发电机或其他控制点(例如发电厂高压侧母线)的电压在给定水平维持电压水平是励磁控制系统的主要的任务，有以下 3 个主要原因：第一，保证电力系统运行设备的安全。
电力系统中的运行设备都有其额定运行电压和高运行电压。
保持发电机端电压在容许水平上，是保证发电机及电力系统设备安全运行的基本条件之一，这就要求发电机励磁系统不但能够在静态下，而且能在大扰动后的稳态下保证发电机电压在给定的容许水平上。
发电机运行规程规定，大型同步发电机运行电压不得高于额定值的 110％。
第二，保证发电机运行的经济性。
发电机在额定值附近运行是经济的。
如果发电机电压下降，则输出相同的功率所需的定子电流将增加，从而使损耗增加。
规程规定大型发电机运行电压不得低于额定值的 90％；当发电机电压低于 95％时，发电机应限负荷运行。
其他电力设备也有此问题。
第三，提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定的要求在许多方面是一致的。
励磁控制系统对静态稳定、动态稳定和暂态稳定的改善，都有显著的作用，而且是为简单、经济而有效的措施。
2同步发电机励磁系统建模2.1 发电机模型和励磁系统同步发电机是电力系统中物理过程最复杂的的元件，既有机械运动过程又有电磁暂态过程，并且包含变量众多。
发电厂电机励磁系统故障分析及处理措施
发电厂电机励磁系统故障分析及处理措施发布时间：2021-07-09T11:47:03.180Z 来源：《中国电业》2021年8期作者：罗勇[导读] 发电机组励磁系统存在多种故障类型。
励磁系统发生故障时，快速准确地识别故障类别是故障诊断的基础。
罗勇广西投资集团来宾发电有限公司546138摘要：发电机组励磁系统存在多种故障类型。
励磁系统发生故障时，快速准确地识别故障类别是故障诊断的基础。
本文首先论述了发电机组励磁系统在火电厂的作用，并对功率单元主回路故障进行分析，最后提出了相应故障诊断措施。
关键词：火电厂；发电机；励磁系统；主回路故障；处理措施1发电机励磁系统简介当前同步发电机所采用的励磁方式主要分为直流发电机励磁和半导体静止式励磁两种形式，其中励磁系统属于发电机运转工作极为重要的部分，励磁系统的属性直接影响到电力系统的运行稳定性和安全性。
在发电机励磁系统中，主要分为功率单元和调节器两个部分，其中励磁功率单元主要起到向电机转子提供励磁电流的作用，励磁调节器主要针对的是励磁功率单元，对其输出励磁电流大小进行调节。
随着现代电力系统的快速发展，对发电机组运行稳定性提出更高的要求，也因此使得现阶段发电机励磁系统中励磁调节器基本实现自动化，能够根据输入信号自动做出调节，对维持并联机组稳定性有着十分突出的作用。
2 火电厂发电机励磁系统的作用2.1电压控制功能为了保证火电厂发电机能够正常运转，对之进行有效的电压控制表现出较高的必要性。
应保证励磁系统在工作过程中，能够根据发电机所处的负荷变化，自动调节提供的励磁功率，进而实现对励磁电流的有效调节，确保给定电压相对平衡。
2.2无功分配励磁系统可合理分配发电机组中产生的无功功率，发挥其调节作用，保证发电机组中电流、无功功率参数等处于控制之中。
2.3确保电力设备的安全运行在火力发电过程中，励磁系统可起到保护电力设备安全的作用。
如：当发电系统发生短路故障时，在故障位置及时切断之下，励磁系统能够实现对系统中电压的及时调节，使得电压在最短的时间内得到恢复，从而避免电力设备运行故障出现。
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案一、引言发电机励磁系统是发电机的重要组成部分，负责提供稳定的励磁电流，以产生磁场来激发旋转母线产生电能。
励磁系统的建模及参数测试是确保发电机正常运行和电能输出的重要环节。
本试验方案旨在介绍发电机励磁系统建模及参数测试的具体步骤和方法，以保证测试过程准确、可靠。
二、试验目的1.建立发电机励磁系统的电路模型，以研究和优化发电机励磁控制策略；2.获取发电机励磁系统的相关参数，包括励磁电感、励磁电阻、励磁时间常数等，以指导实际运行和维护。
三、试验步骤1.参数检查与准备工作（1）检查发电机励磁系统的相关设备，包括励磁电源、励磁控制器等，确保其正常工作；（2）准备励磁电源的额定电压及额定电流；（3）进一步了解发电机的额定容量、充电时间等相关参数。
2.励磁系统建模试验（1）根据发电机励磁系统的具体结构和控制方式，建立励磁系统的电路模型；（2）根据建模结果，优化励磁系统的控制策略，如PID控制、模糊控制等。
3.励磁系统参数测试（1）将励磁电源的电压调整至额定电压，并将电流调整至0；（2）开始记录励磁电流、时间，并持续一段时间，以计算励磁系统的励磁时间常数；（3）在给定一定励磁电流的情况下，记录励磁电源的输出电压，以计算励磁系统的励磁电阻；（4）通过改变励磁电源的输出电流，记录励磁电流和励磁电压的关系，从而计算励磁系统的电感值。
四、试验数据处理与结果分析根据试验记录的数据，进行如下数据处理与结果分析：1.使用最小二乘法拟合得到励磁时间常数；2.根据励磁时间常数计算发电机启动所需的总时间；3.根据励磁电流和励磁电压的关系确定励磁系统的电感值；4.根据励磁电流和励磁电阻的关系确定励磁系统的励磁电阻。
五、试验安全措施1.在试验过程中，严格遵守相关电气安全操作规程，确保人员安全；2.在试验现场设置明显的安全警示标志，并保证试验区域的安全通道畅通；3.使用严密可靠的电气隔离装置，以防止电击事故的发生。
发电机励磁系统参数辨识的仿真研究
文章编号 ： １ ０ ０ ６—９ ３ ４ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ １ ２ ９— ０ ４
计
算
机
仿
真
２ ０ １ ３ 年６ 月
发 电机 励 磁 系统 参 数 辨 识 的仿 真 研 究
许 慧雅 ， 王华 东
（ 周 口师范学 院计算机科学与技术学 院， 河南 周 口 ４ ６ ６ ０ ０ １ ）
摘要 ： 研究 发电机励磁系统参数辩识问题 ， 由于励磁系统是一个 非线性 系统 ， 造成 电力 系统不稳定 。传统时域或频域辩识方 法不能辩识其 非线性环节 ， 导致励磁系统辩识的精度低。为了提 高发电机励磁系统 的辩识精度 ， 提出一种神经 网络的发 电
机励 磁系统参数非线性辨识方法 。以发电机励磁系统实际输入 作为神 经网络 的输入 ， 以实际励磁系统输 出与神经 网络输 出
ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ，Ｓ Ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｉ ｓ ｌ ｏ ｗ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏ ｆ
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发电机励磁控制系统MATLAB仿真
上海电力学院《自动控制原理》MATLAB仿真实验报告课程：自动控制原理题目：发电机励磁控制系统院系：电气工程学院班级：2010021姓名：学号：20102168发电机励磁控制系统（PID 、超前、滞后控制）仿真一、仿真模型图1发电机励磁控制系统模型如图所示为发电机励磁控制系统模型。
功率励磁装置的传递函数为11f T S+，发电机的等效传递函数为11d T S'+，10.05T s =，0.5f T s =，5d T s '=，20K =，分别用不同的控制器（PID ，超前，滞后）使系统相位域量50γ≥，误差系数大于40。
，在实验过程中比较不同控制器的特点。
二、系统控制器 （1） PID 控制器PID 控制器有三个可以调整的参数，即p K 、i T 和d T ，11c p d i G K T s T s⎛⎫=++ ⎪⎝⎭这种控制器既有比例作用的及时迅速，又有积分作用的消除余差能力，还有微分作用的超前控制功能。
当偏差阶跃出现时，微分立即大幅度动作，抑制偏差的这种跃变；比例也同时起消除偏差的作用，使偏差幅度减小，由于比例作用是持久和起主要作用的控制规律，因此可使系统比较稳定；而积分作用慢慢把余差克服掉。
只要三个作用的控制参数选择得当，便可充分发挥三种控制规律的优点，得到较为理想的控制效果。
PID 控制器特别适用于过程的动态特性是线性的而且控制性能要求不太高的场合。
（2） 超前校正控制器超前校正装置的主要作用是通过其相位超前效应来改变频率响应曲线的形状，产生足够大的相位超前角，以补偿原来系统中元件造成的过大的相位滞后。
利用其相位超前特性，可以增大系统的稳定裕度，提高动态响应的平稳性和快速性；对提高系统稳态精度作用不大，系统抗干扰能力有所下降（一般用于稳态精度已基本满足要求，但动态性能差的系统）；利用校正函数()11c p TSG s K TSα+=+，()1α>求得参数进行校正。
发电机励磁系统建模及仿真
１２倍额定 电压下的饱和系数／ 。 ． ｜ ｓ
２・
・
第 ２期
刘金森 ， ： 电机励磁 系统建模及仿真 等 发
型的 Ｐ Ｓ Ｓ 。根据原始资料提供的 Ｐ Ｓ Ｓ 传递函数及试 验中确定的参数 ， Ｂ Ａ暂态稳定程序 中， 在 Ｐ 可以确 定采用 ｓ 型 Ｐ Ｓ Ｉ Ｓ 模型 ， 其框 图如 图 ５所示 ， 参数设
ｔｍ ｄ ｌｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ Ｉ ｈ ｓｐａ ｅ ，ｈ ｎ ｍｉ ｈａａ ｔ ｒｓｉｓａ ｄ ｒ ｌｖ ｎ ａ ａ ｔｒ ｆｔ ｅ ｅ ｃ ｔ－ ｅ ｍｏ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ａ ａ ｔ ｒ ． ｎ ｔ ｉ ｐ ｒ ｔ ｅｄｙ ａ ｃ ｃ ｒ ｃｅ ｔ ｎ ｅ ｅ ａ ｔｐ ｒ ｍｅｅ ｏ ｈ ｘ ｉ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ
２１ ０ １年 ２月 第 ｌ ４卷 第 ２期
２ １ ，Ｖ ｌ ４，Ｎｏ ２ ０ １ ｏ ，１ ．
贵州电力技术
ＧＵＩ ＺＨＯＵ ＥＬＥＣＴＲＩ ＰＯＷ ＥＲ Ｃ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
电 网科 技
Ｐｏ ｒＧｒｄ Ｔｅ ｈｎ ｌｇ ｗｅ ｉ ｃ ｏｏ ｙ
发 电 机 励 磁 系 统 建 模 及 仿 真
关键 词 ： 励磁 系统； 电机 ； 发 系统建模 ； 参数 ； Ｐ ＢＡ 文章编 号 ：０ ８— ８ Ｘ ２ １ ） ０ ０ — ３ 中图分类号 ： Ｍ ４ 文献标识码 ： １０ ０ ３ （ ０ １ ２－ ０ １ ０ Ｔ７ Ｂ
电力 系 统 已进 入 大 电 网、 电 压 、 机 组 的时 高 大 代 。随 着 电网规 模 的扩大 ， 机组 容 量 的提高 ， 机组 运 行稳 定性 的要 求 也 随之提 高 。发 电机励 磁 系统参 数 是 电 网运行 的重 要 参数 之 一 ， 电力 系统 的暂 态 稳 对 定控 制具 有重 要 作 用 。 因此 ， 有必 要 对 发 电机 组 的 励 磁 系统 进行 研究 分 析 ， 仿 真 软件 中建 立 励 磁 系 在
发电机励磁控制系统MATLAB仿真 (2)
一）问题描述如图所示，是发电机励磁控制系统。
选择不同的控制器（PID、超前、滞后）使系统γ≥50º，误差系数大于40。
在实验过程中比较不同控制器的特点。
二）理论方法与实验技术PID控制器是在工业过程控制中最常见的一种控制装置。
PID的基本控制作用有：比例作用提供基本的反馈控制；积分控制作用用于消除稳态误差；微分作用可预测将来的误差变化以减小动态偏差。
PID控制器特别适用于过程的动态特性是线性的而且控制性能要求不太高的场合。
超前校正装置的主要作用是通过其相位超前效应来改变频率响应曲线的形状，产生足够大的相位超前角，以补偿原来系统中元件造成的过大的相位滞后。
滞后校正装置将给系统带来滞后的相角。
引入滞后校正装置的真正目的不是为了提供一个滞后相角，而是要使系统增益适当衰减，以便提高系统的稳态精度。
三）实验设计与实现实验步骤参见书《自动控制原理——实验与实践篇》（杨平编）书P93-P94，P125-129。
四）实验结果与分析1.无控制器时，系统的伯德图和单位阶跃响应。
由伯德图中可以读出系统的相位裕量为36.4º。
从响应中可以看出，系统的稳态误差较大。
2.使用PID控制器对系统进行控制。
在反复调节分析后，选择较好的数据为最终调节数据：Kp=2.1，Ti=0.63s,Td=0.26s;其对应的伯德图和响应图如下图。
从伯德图中可以读出系统的相位裕量为51.7º，系统的稳定误差为零。
3.使用超前环节进行控制根据题目所给Kv>40的要求取Kv=45,求得超前环节的增益K=2.25。
在反复调节分析后，得出较好超前环节的传递函数为：ssG 056.014024.0125.2)s (++⨯=超前环节增大了系统的稳定裕量，减小了稳定误差。
4.使用滞后环节进行控制ssG 56.191652.3125.2)s (++⨯=滞后环节增大了系统的稳定裕量，减小了稳定误差，但是上升时间也增大了。
五）结论与讨论PID、超前、滞后，都能增加系统的稳定裕量。
同步发电机励磁原理及仿真分析
2.1 AER 的概述
电力系统中运行的同步发电机，其运行特性与空载电动势 Eq 密切相关，而空 载电动势 Eq 是发电机励磁电流 Ifd 的函数（发电机的空载特性） ，所以改变励磁电 流就可改变同步发电机在系统中的运行特性。因此，对同步发电机励磁电流进行 调节是同步发电机运行中的一个重要内容。实际上，同步发电机在正常运行、系 统发生故障情况下，励磁电流都要进行调节，可维持机端电压或系统中某点电压 水平，并使机组间无功功率达到合理分配；系统发生故障情况下的励磁电流调节， 可提高系统运行稳定性。因此，同步发电机励磁电流进行自动调节，不仅可提高 电能质量，合理分配机组间无功功率，而且还可提高系统运行稳定性在同步电机 运行时，必须在其转子励磁绕组中通入直流电流，以便建立磁场，此过程称为励 磁。下面我们先对 AER 的作用和调节方式作简单的说明。 2.1.1 AER 的作用
1.2
同步发电机励磁系统的构成
同步发电机是电力系统的主要设备，它将旋转的机械功率转换成为电磁功率。 为完成这一转化，必须在发电机内建立一个旋转的磁场，具体是在发电机的转子 绕组（励磁绕组）中通直流电流，产生相对转子静止的磁场。转子在原动机的拖 动旋转，形成旋转的磁场。励磁电流的大小决定了发电机空载电势的大小，直接 影响发电机运行的性能。励磁系统是由励磁功率单元和自动励磁调节器组成的。 具体结构如下图所示。励磁电流的自动调节是由同步发电机的自动励磁调节装置 实现的，调节装置简称为 AER(AVR).
(1)由徐正亚主编的电力系统安全自动装置（第四章：同步发电机自动励磁调 节）可知：可维持机端或系统中某点电压水平； (2)合理分配机组间的无功功率；
-3-
(3)提高发电机的静态稳定性； (4)提高发电机的暂态稳定性； (5)加快系统电压恢复 ； (6)AER 的限制功能；大型同步发电机运行的安全性极为重要，继电保护装置 是保证发电机安全的不可缺少的措施， AER 的限制功能与继电保护两者的配合保证 了发电机运行的安全。大型同步发电机上的限制功能可分为：强励反时限限制， 过励延时限制，欠励瞬时限制和压频限制（U/f 限制） 2.1.2 AER 的调节方式
励磁控制系统建模与仿真
电力系统及自动化课程报告报告名称励磁控制系统稳定性分析建模与仿真所属课程电力系统自动化班级自动化1005班学号0909102113姓名林松一、名称励磁控制系统建模与仿真二、目的熟练掌握MATLAB的应用及其操作。
了解励磁自动控制系统动态特性。
了解在较小干扰下，励磁自动控制系统的响应特性。
熟悉用传递函数的经典分析法。
三、过程、内容及结果（含源代码）1.（1）程序如下：num=1;den=[1 26.95 49.475 18.125];figure(1),rlocus(num,den);axis([-30 5 -10 10])根轨迹如下图所示：（2）程序如下：kA=50;numc=0.725*kA*[1 25];denc=[1 26.95 49.475 18.125+18.125*kA]; t=0:0.05:20;c=step(numc,denc,t);figure(2),plot(t,c),xlabel('t,s'),grid阶跃响应如下图所示：（3）SIMULINK仿真框图运行结果如下：2. （1）程序如下：kA=50;numc=0.725*kA*[1 25.55 13.75];denc=[1 27.5+0.805*kA 64.298+20.527*kA 45.336+28.175*kA9.969+10.062*kA];t=0:0.05:10;c=step(numc,denc,t);figure(2),plot(t,c),xlabel('t,s'),gridtitle('Terminal voltage step response')添加电压负反馈后的机端电压阶跃响应：（2）SIMULINK仿真框图示波器响应波形：3. （1）程序如下：num=32;den=[1 23 62 40];figure(1),rlocus(num,den);根轨迹曲线：（2）程序如下：num=32;den=[1 23 62 40];figure(1),rlocus(num,den);numc=1280;denc=[1 23 62 1320];t=0:0.05:20;step(numc,denc,t);xlabel('t,s'),grid阶跃响应：（3）SIMULINK仿真框图4. （1）程序如下：numc=1280*[1 25];denc=[1 48 637 6870 37000];t=0:0.02:3;step(numc,denc,t),gridxlabel('t,sec.'), title('Terminal voltage step response') 阶跃响应：阶跃响应：5. （1）程序如下：numc=1280*[0.17 1 0.15];denc=[1 240.6 1342 232];t=0:0.01:10;xlabel('t,sec.'),step(numc,denc,t),gridxlabel('t,s'), title('Terminal voltage step response')阶跃响应：四、实验总结自动调节励磁系统的动态方程是一个三阶以上的方程式，因此，它有稳定性问题，也有其动态过程的质量问题。
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案1．概述电网“四大参数”中发电机励磁系统模型和参数是电力系统稳定分析的重要组成部分，要获得准确、可信度较高的模型和参数，现场测试是重要的环节。
根据发电机励磁系统现场交接试验的一般习惯和行业标准规定的试验内容，本文选择了时域法进行发电机励磁系统的参数辨识及模型确认试验。
这种试验方法的优点在于可充分利用现有设备，在常规性试验中获取参数且物理概念清晰明了容易掌握。
发电机励磁参数测试确认试验的内容包括：1)发电机空载、励磁机空载及负载试验；2）发电机、励磁机时间常数测试；3）发电机空载时励磁系统阶跃响应试验；4)发电机负载时动态扰动试验等。
现场试验结束后，有关部门要根据测试结果，对测试数据进行整理和计算，针对制造厂提供的AVR等模型参数，采用仿真程序或其他手段，验证原始模型的正确性，在此基础上转换为符合电力系统稳定分析程序格式要求的数学模型。
为电力系统计算部门提供励磁系统参数。
2．试验措施编制的依据及试验标准1）《发电机励磁系统试验》2）《励磁调节器技术说明书》及《励磁调节器调试大纲》3） GB/T7409.3-1997同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求4） DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件3 试验中使用的仪器设备便携式电量记录分析仪，8840录波仪，动态信号分析仪以及一些常规仪表。
4 试验中需录制和测量的电气参数1）发电机三相电压UA、UB、UC（录波器录制）；2）发电机三相电流IA、IB、IC（录波器录制）；3）发电机转子电压和转子电流Ulf、Ilf（录波器录制）；对于三机常规励磁还应测量：1)交流励磁机定子电压（单相）Ue（标准仪表监视）2)交流励磁机转子电压和转子电流Uef、Ief（录波器录制）；3)永磁机端电压Upmg（录波器录制和中频电压表监视）；4)发电机端电压给定值Vref（由数字AVR直读）；5)励磁机用可控硅触发角（由数字AVR自读）；对于无刷励磁系统除发电机电压电流外，仅需测量励磁机励磁电压电流；但需制造厂家提供励磁机空载饱和特性曲线及相关参数。
同步发电机励磁控制系统的仿真研究
同步发电机励磁控制系统的仿真研究同步发电机励磁控制系统是电力系统中的重要组成部分，对于维持电力系统的稳定运行和确保电能质量具有重要意义。
随着科学技术的不断发展，对于同步发电机励磁控制系统的研究也在不断深入。
本文将介绍同步发电机励磁控制系统的研究现状，并提出一种仿真研究方案，通过实验验证该方案的有效性，最后总结文章的主要观点和成果，并指出不足之处和未来研究方向。
在现有的研究中，同步发电机励磁控制系统主要分为有功功率控制和无功功率控制两部分。
有功功率控制主要是通过调节励磁电流来控制发电机的转速，从而维持电力系统的稳定运行。
而无功功率控制则主要是通过调节励磁电流来控制发电机的端电压，从而确保电力系统的电压稳定。
然而，现有的研究主要集中在有功功率控制上，对于无功功率控制的研究相对较少。
针对现有研究的不足之处，本文提出了一种仿真研究方案。
在仿真环境中搭建了同步发电机励磁控制系统，并选取了相应的仿真参数。
在仿真过程中，通过调节励磁电流来控制发电机的转速和端电压，并记录仿真结果。
通过对比不同励磁电流下的仿真结果，可以得出励磁电流对发电机性能的影响。
在实验部分，本文选取了一台实际运行的同步发电机进行实验，通过调节励磁电流来控制发电机的转速和端电压，并记录实验结果。
实验结果表明，随着励磁电流的增加，发电机的转速和端电压均有所增加。
同时，本文还将仿真结果与实验结果进行了对比，发现两者具有较好的一致性。
通过本文的研究，可以得出以下同步发电机励磁控制系统对于电力系统的稳定运行和电能质量具有重要意义；现有的研究主要集中在有功功率控制上，对于无功功率控制的研究相对较少；通过仿真研究可以更加深入地了解励磁电流对发电机性能的影响；实验结果与仿真结果具有较好的一致性。
然而，本文的研究还存在一些不足之处。
仿真研究是一种理想化的研究方法，与实际运行情况可能存在一定的差异。
实验样本仅仅是一台实际运行的同步发电机，样本数量较少，可能无法全面反映实际情况。
火力发电厂发电机励磁系统常见问题的分析及处理
火力发电厂发电机励磁系统常见问题的分析及处理发电机、汽轮机以及锅炉构成了火力发电厂三大主机，锅炉带来高温高压蒸汽，使汽轮机转动，发电机将汽轮机转动产生的机械能转为电能。
发电机励磁系统是供给发电机电源的系统，保证火力发电厂发电机励磁系统的可靠性可以实现火力发电厂的高效运行，为电力企业带来经济效益。
以火力发电厂发电机励磁系统为研究对象，对发电机无法起压、失磁以及转子两点接地等故障进行分析，并提出故障处理措施。
标签：火力发电厂;发电机设备;励磁系统火力发电厂是当今社会电能的主要来源。
励磁系统泛指给同步发电机提供励磁电流的电源以及其相关设备，是火力发电厂的核心设备。
没有它，就无法将能量最终转变为电能。
励磁系统分为励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分。
前者的作用是向发电机转子提供励磁电流，后者根据工业需求控制前者的输出。
励磁系统在维持发电机端电压、合理分配无功功率、保障电力设备安全运行和提高电力稳定性四个方面都有着重要的作用。
一旦励磁系统出现故障，火力发电厂就无法稳定提供电能，从而影响到电网的安全稳定运行。
因此，如何应对励磁系统在日常工作中出现的故障，成为行业内积极探索的一个问题。
1火力发电厂发电机励磁系统常见问题分析1.1发电机无法起压发电机励磁系统的电压需要利用剩磁作为诱导因子，如果系统内没有剩磁，励磁系统将无法建立起电压。
新安装的火力发电机没有运行过，励磁系统内剩磁很少，因此发电机经常面临无法起压的问题。
发电机大修的时候，如果接线错误，将励磁绕组的正负线接错，发电机启动以后，原有的剩磁方向与电流方向相反，励磁系统内剩磁逐渐减少甚至全部消失。
1.2发电机失磁发电机失磁指的是设备运行时因为失去了励磁电流，出现发电机转子磁场消失的情况。
失磁会给电力企业带来不良影响，其产生原因主要是发电机励磁系统故障。
这时发电机会面临以下几种情况。
（1）转子回路显示断开，即电流表指针显示为0。
（2）励磁系统励磁回路呈现出开路状态，还有不多剩磁存在，电流表指针接近0，通过校正器的电流增加。
发电机励磁系统试验课件
作用
励磁系统通过调节励磁电流，控 制发电机的输出电压和无功功率 ，确保电力系统的稳定运行。
励磁系统的组成与工作原理
组成
励磁系统主要由励磁电源、励磁调节 器和励磁绕组等部分组成。
工作原理
励磁电源提供励磁电流，励磁调节器 根据发电机运行状态调节励磁电流， 励磁绕组产生磁场，使发电机产生电 能。
观察仪表
密切关注励磁系统的各项仪表 指示，发现异常立即停止试验 并进行检查。
专人监护
在试验过程中应有专人监护， 确保试验过程的安全。
试验后的维护与保养
清理现场
试验结束后，应清理现场，确保无杂物，通 风设施正常工作。
记录与报告
详细记录试验过程和结果，形成完整的报告 ，为后续工作提供依据。
检查设备
对励磁系统进行全面检查，确保无异常，各 部件完好。
测试励磁系统的阶跃响应性能， 验证励磁系统的快速调节能力和 稳定性。
励磁系统试验的目的
验证励磁系统的功能和性能是否 符合设计要求。
为励磁系统的优化和改进提供试 验数据和依据。
检查励磁系统的调节精度和稳定 性，确保发电机正常运行。
发现励磁系统存在的问题和隐患 ，及时进行修复和改进。
励磁系统试验的流程
随着计算机技术和人工智能的快速发 展，励磁系统试验技术正朝着数字化 和智能化方向发展。通过数字化技术 ，可以实现试验数据的实时采集、处 理和分析，提高试验的准确性和可靠 性。同时，智能化技术如机器学习、 神经网络等的应用，使得励磁系统试 验能够自动识别和预测故障，提高试 验的效率和准确性。
为了提高励磁系统试验的灵活性和可 维护性，模块化和集成化成为试验技 术的发展趋势。通过将试验设备模块 化，可以方便地进行设备的组合和扩 展，提高试验的适应性和可重复性。 同时，集成化技术可以将多个试验设 备集成到一个系统中，实现设备的集 中控制和管理，提高试验的效率和可 靠性。
电厂发电机励磁系统的节能控制模型仿真分析
电厂发电机励磁系统的节能控制模型仿真分析发电机的结构复杂，性能多样。
但是，在同步发电机当中，有一种重要的系统，就是励磁系统，励磁系统在电厂发电机当中扮演了重要的角色，为将发电机应用于电力化行业中提供一定的基础和保障。
励磁系统，是电厂发电机中的核心部件和重要部位。
其中，励磁系统的节能特性，就是当前电厂发电机的一项重要功能，对于电力的发展，具有不可估量的作用和影响。
因此研究发电机励磁系统的节能控制模型，具有重要意义。
标签：电厂发电机;励磁系统;节能控制模型一、励磁系统概述所谓的励磁系统，就是提供励磁电流的电源或是一些重要的辅助设备。
一般的励磁系统分为直流励磁系统、交流励磁系统等等。
励磁系统在发电机中的功能强大。
首先，励磁系统能够为发电机提供励磁电流，促进发电机正常工作的运行，其次，励磁系统还能够控制发电机的稳定性，为发电机的正常工作创造良好的条件。
除了这些，励磁系统还具有一定的功率输出，这是电厂发电机工作的必要条件。
二、发电机励磁系统的节能控制原理探究分析发电机励磁系统的工作原理，不难发现，其分为手动励磁电机和自动励磁电机，无论是哪一种电机，在其正常的工作活动当中，都需要将励磁机与其他系统进行一定的整合，得到交流电源或是直流电源。
再经过一系列的系统调节和控制，最终实现励磁系统的工作。
而针对于励磁系统的节能控制原理，主要是在励磁系统当中加上一些具有节能作用的结构和部件，或是通过当前发达的科学技术，在发电机励磁系统当中进行功率和工作热效应的调控，通过一些方法的采取，让励磁系统的节能控制得以凸显，促进发电机工作当中的节能。
对于励磁系统的节能控制设计，目前在市场中的设计范围还比较小，人们对于发电机励磁系统的节能原理和节能功能，还没有一个深刻的意识。
在当前的人类社会发展进程中，节能已经成为时代发展的重要选择，减少能源的消耗的无关浪费，已经成为社会各界的广泛关注。
尤其是在电厂这样的电力领域，对于节能，有着更好的要求。
励磁控制系统的仿真
电力系统自动化仿真实验报告实验一：励磁自动控制系统仿真（一）普通励磁自动控制系统仿真励磁控制系统主要由励磁机、发电机、电压测量比较单元、综合放大单元、功率放大单元等组成。
励磁控制系统框图：以上的放大单元分别取值为10、30、60，得到的曲线依次为： （1）放大单元值为10时02468100.20.40.60.811.21.4（2）放大单元值为30时02468100.20.40.60.811.21.4（3）放大单元值为60时02468100.20.40.60.811.21.41.6综以上图形，随着放大系数的增大，发电机电压与给定电压之间的误差在逐渐减小，但随着放大系数的增大系统的动态系能会变差，出现一定的振荡。
（二）加入PID 励磁自动控制系统仿真 励磁控制系统框图：（1）放大单元值为10时02468100.20.40.60.811.21.4（2）放大单元值为30时02468100.20.40.60.811.21.4（3）放大单元值为60时02468100.20.40.60.811.21.4以上PID 模块的控制参数分别设置为：Kp ，Ki ，Kd 分别设置为1，0.1，0.15。
经过PID 校正后，由以上两种情况的图形对比知，调节时间与振荡次数较未校正前都有所减少。
所以增设PID 校正后提高了系统的快速性和平稳性，提高了系统的性能。
二、三相桥式整流电路仿真 带阻感性负载的仿真根据晶闸管三相桥式整流电路的结构，在模型窗口建立主电路仿真模型，绘制加入同步装置和脉冲触发器等的三相桥式整流系统模型如下图所示。
Continuous powerguii +-ia2i +-ia1i +-iai +-iv +-VcaVcv+-VbcVb v+-VabVa v +-Vg A B C+-Universal Bridgealpha_degAB BC CA BlockpulsesSynchronized 6-Pulse GeneratorScopeRL90Constant10Constant交流电压源的参数设置, 三相电源的相位互差120，设置交流峰值电压为220V ，频率为50HZ 。
励磁系统实测仿真模型研究的开题报告
励磁系统实测仿真模型研究的开题报告一、研究背景和意义励磁系统是电力系统中的关键组成部分，其稳定性和准确性直接影响到电网的安全运行和电力质量。
因此，励磁系统的设计和优化一直是电力系统研究的重要领域。
现在，随着电网规模的不断扩大、负荷特性的不断变化以及新能源的不断接入，励磁系统的稳定性和准确性更加关键。
在这种背景下，采用仿真模型对励磁系统进行实测研究，可以更好地理解励磁系统的特性，为励磁系统的设计和优化提供理论支持。
因此，开展励磁系统实测仿真模型研究具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究内容和方法本研究旨在构建基于仿真模型的励磁系统实验平台，通过对平台的实测仿真研究，对励磁系统进行深入分析和优化设计。
具体研究内容和方法如下：1. 励磁系统分析和建模：对励磁系统进行理论分析，建立其数学模型，包括各种控制系统、电路系统等。
2. 励磁系统仿真模型搭建：采用MATLAB、SIMULINK等软件构建励磁系统仿真模型，并进行仿真验证。
3. 实测数据采集：在励磁实验平台中，利用数字多用表、示波器等仪器设备，对实测数据进行采集，包括电流、电压、频率等参数。
4. 励磁系统实测仿真研究：根据实测数据和仿真模型，进行励磁系统的实测仿真研究，分析其特性和问题，并提出优化方案。
三、研究进展和计划目前，已完成对励磁系统的基础理论分析和数学建模，同时基于MATLAB、SIMULINK等软件平台，初步搭建了励磁系统的仿真模型。
其次，针对实测数据采集问题，已经选定了数字多用表、示波器等设备，并进行了初步实验研究。
接下来，计划继续针对励磁系统的仿真模型进行优化，提高其精度和可靠性，并进一步扩展实测数据采集方法，深入分析励磁系统的特性和问题，提出针对性的优化方案。
四、预期成果和意义本研究预期在以下方面取得成果：1. 构建基于仿真模型的励磁系统实验平台，具备采集实测数据、进行仿真研究的功能。
2. 对励磁系统进行深入分析和优化设计，提出有效的优化方案，改善电网的稳定性和电力质量。
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江 西 电力
第３ １卷
２０ 年 ０７
第 １ 期
１ ． 励磁 系统 模型 参数计 算 ２ １ ． 发 电机 空 载试验 ．１ ２
流 基值 １＝ ２ ￣ ７ ６Ａ。 １ －． 计 算转 子绕 组 电阻 尺 ． ３２ ２
Ｒ （Ｏ ￣ ） Ｃ ｍ Ｉ０Ｃ ＝ ＝ ５ ／ ０ ５ ０２ ９ ｎ） ４ ５ ２ ７ ＝ ．１ （
１ ．． 计算 励磁 调 节器最 小输 出 限幅值 己 ．３ ２ ４
＝ ． ｘ ２ｃｓ５ 。 ＝ ． ｘ ０ ｘ 一 ． ６ ／ １ ５ Ｕ ｘ ｏｌ ０／ ３ １ ５ ９ ０ （ ０８ ） ３ ６
１ ９ － ．２ Ｖ） ５＝ ６ （ ６
发 电机空 载运 行 ， 机端 电压 升至额 定 ， 将 得到发
电机空 载升压 特性 如下 表 ２ 空 载特性 曲线 如 图 ２ 。 。
表 ２ 贵 溪 电 厂 ５号 发 电 机 空 载特 性
１ ．． 计算 转子 电压基值 ．３ ２ ３
） 尺 ＝ ２ ｘ ．１＝ ５ （ ＝ × ｍ ７ ６ ０２ ９ １ ９ Ｖ）
Ｕ Ｌ ３０ 。 ｎ １方 式冗 余 配 置 ； 场 开关 为单 断 Ｎ １３０以 一 磁
口直流 开关 。 其额定 电流为 ４５ ０ ０ Ａ。 １ 贵 溪电厂 ５号机励 磁 系统模型 仿真 及现场 测试 １１ 励磁 系统 ＰＤ原 始模 型 ． ． Ｉ
收 稿 日期 ：Ｏ ６ ｌ一 ５ ２ ｏ 一 ２ ｌ 作者简介： 彭宇 新 （９ ）男 ， 程 师 ， 从 事 电力 系统 自动 化 ＿ 。 １７ ， 工 现 Ｔ作
０ 引 言
Ａ Ｂ公 司提 供的 贵溪 电厂 ５号 机励 磁 系统 Ｐ Ｄ Ｂ Ｉ 环 节 的数 学模 型如 图 １ 。 图 １中主要参 数见表 ｌ 。
表 ｌ Ａ Ｂ公 司 ＰＤ环 节 数学 模 型 主 要 参数 Ｂ Ｉ
序号 参数名称 设定值
贵溪 电厂 ５号 发电机 为东 方 电机 股份 有 限公 司
摘
要： 通过对贵溪 电厂 ５ 号机励磁系统进行频域 、 时域仿真分析和参数计算 ， 并与现场 实测结果进行分析和 比对 ，
・
文 献 标 识码 ： Ａ
确立了励磁 系统 ＰＤ各环节 的参数 ， Ｉ 完成厂家提供 的励磁 系统原始模 型向 Ｐ Ａ Ｐ程 序固定模 型的转换 ， ＳＳ 为系统稳
定 计算 提供 基 础数 据 。 关 键词 ： 磁 系统 ； 模 ； 数 计 算 ； 域 ； 励 建 参 频 时域 ； 真 仿
中 图分 类号 ： Ｍ３ Ｔ ３
Ａｂ ｔ ａ ｔＢａｅ ｎ ｆ ｑ ｅ ｃ ｎ ｉ ｅ ｉｎ ｅ ｃｔｔ ｎ ｆ ｒ ｌｔ ｉ ｎ ｌ ｚ ｇ ａ ｄ ｐ ｒｍｅ ａ ｃ ｌｔ ｇ ｆ ｒｔ ｅ Ｎ ． ｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｒ ｕ ｎ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｍｅ ｒ ｇ ｏ ｘ ｉ ｉ ｏ ｍｕａ ｏｎ ａ ａｙ ｉ ｎ ａａ ￣ｒ ｃ ｌ ｕａ ｎ ｏ ｌ ｏ ５ ａｏ ｉ ｎ ｉ ｌ ｇ ｎ ｒ ｔｒｉ ｉ ｉＰ ｗ ｒＰ ａ ｔ ｔ ｉ ａ ｅ ａｙ ｅ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗ ｔ ｅ ｔ ｇ ｒ ｓ ， ｅ ｓ ｂｉ ｈ ｄ ｔ ｅ Ｐ Ｄ ｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｅ ｅ ａｏ Ｇｕ Ｘ ｏ ｅ ｌ ｎ ，ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｌ ｚ ｄ ａ ｏ ａ ｅ ｉ ｔ ｓｉ ｄｔ ｔ ｎ ｅ ｔ ｌ ｅ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｎ ａ ｎ ｈ ｎ ｅ ｈ ａ ｓ ｈ ｌ ｏ ｘ ｉ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ｃ ｍｐ ｅｅ ｅ ｔａ ｓｏ ｍ ｒ ｆｅ ｃｔ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ｆ ｍ ｒ ｉ ａ ｄ ｌｔ Ｓ Ｐ ｍｏ ｅ ， ｆ ｒ ｄ ｔ ｅ ｆ ｅ ｃｔ ｉ ｙ ｔ ｍ， ｏ ｌｔ ｄ ｔ ｒｎ ｆ ｒ ｆ ｍ ｏ ｘ ｉ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ａ ｏ ｈ ｏ ａ ｏ ｏ ｏ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｏ Ｐ ＡＳ ｄ ｌ ｏ ｅ ｇ ｌ ｅ ｈ ｂ ｓｃ ｄ ｔ ｒｔ ｅ ｓ ｓｅ ｓ ｂｌ ａ ｏ ． ａ ｉ ａ ｆ ｙ ｔｍ ｔ ｉ ｚ ｔ ｎ ａ ｏ ｈ ａ ｉ ｉ
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２ ２
文 章 编号 ： ０ ６ ３ ８ ２ ０ ） １ ０ ２ — ４ １ ０ — ４ Ｘ（０ ７ ０ — ０ ２ ０ Leabharlann 江 西 电力第３卷 １
２０ ０ ７年
第 １ 期
贵溪发 电厂 ５号发 电机励磁 系统仿真及分 析
彭宇 新 。 付 勋
（． 西 省 电力 科 学 研 究 院 ， 西 １ 江 江 南昌 ３ ０ ０ ；． 溪 发 电有 限责 任 公 司 ， 西 ３ ０ ６ ２贵 江 贵溪 ３５０） ３ ４ ０
制造 的 Ｑ Ｓ … ０ ０ Ｆ Ｎ ３０ ２２ Ｂ型同步 交流 发电机 。 ５主 ＃ 变为 西 安 西 电变压 器有 限责 任公 司生 产 的 Ｓ Ｐ Ｏ Ｆ Ｉ一
３删 ７ ２ Ｏ型 三相双绕 组无 载调压 变压 器 。发 电机 ２ 励 磁 系统 采用 静 止半 导体 自并 励 系 统 ， 要 由励 磁 主 变 压器 、 励磁 调节器 组成 。励磁 调 节器 采用 Ａ Ｂ公 Ｂ 司 授 权 东 方 电机 股 份 有 限公 司 生 产 的 Ｕ Ｔ Ｒ Ｌ Ｎ ｒＯ Ｒ ０ ０型励 磁 调 节 器 。具 有 ３个 整 流 柜 ，型 号 为 ５０
Ｋｅ ｏ ｄ ：ｘ ｉ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ；ｅ ｕ ｄ ｌ ｐ ｒ ｍｅｅｃ ｅ ｌ ｔ ｇ； ｑ ｅ ｃ ｅ ｉｎ； ｍｅ ｒ ｇｏ ｆｒ ｕ ａ ｏ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｅ ｃｔ ｉ ｙ ｔｍ ｓ ｔ ｐ ｍｏ ｅ ； ａ ａ ｔ ｒ ａ ｕ ａｉ ｆ ｕ ｎ ｙ ｒ ｇｏ ｔ ｉｎ； ｍ ｌｔ ｎ ａ ｏ ｌ ｎ ｒ ｅ ｉ ｅ ｏ ｉ