励磁系统的调差
励磁系统调差系数优化整定存在的风险分析_张俊峰
０ 引言
南方 电 网 是 一 个 交 直 流 并 联 运 行 的 超 高 压 、 远 距离 、 大容量送电的互联电网 。 近年来 ， 南方电网出 现了多次 ５ ０ ０ｋ Ｖ 电压跌落导致多回直流同时闭锁 的情况 ， 严重威胁到电网的安全稳定运行 ， 电网动态 无功支撑不足成了电网电压稳定问题中亟待解决的 问题 。 发电 机 作 为 电 网 的 重 要 无 功 支 撑 电 源 ， 如何挖 掘发电机的动态无 功 支 撑 能 力 ， 对系统电压稳定有
： ／ ／ ｈ ｔ ｔ ｗｗｗ． ａ ｅ ｓ ｉ ｎ ｆ ｏ ． ｃ ｏ ｍ１ － ｐ ｐ ４ １
；修回日期 ： 。 收稿日期 ： ２ ０ １ ４ １ １ １ ３ ２ ０ １ ５ ０ ３ ３ ０ － － － －
（ ） ２ ０ １ ５， ３ ９ ２ ０
］ ２ ４ － 。 特 性 曲 线 如 图 １ 所 示， 为负 ， 称为负调 差 ［ 图中 。 ， 为机组零无功时对应的机端电压 实际应用中 ＵＧ ０
图 ２ 考虑励磁的单机无穷大系统 Ｆ ｉ ． ２ Ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｓ ｉ ｎ ｌ ｅ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｇ ｇ ｉ ｎ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｂ ｕ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｙ
运行中的同步发电机的调差实际上是自然调差 和励磁附加调差共同作用的结果 。 由于采用半导体 励磁系统 的 同 步 发 电 机 组 的 自 然 调 差 系 数 近 似 于 工程应用中常将 其 忽 略 ， 文中提到的发电机调差 ０， 仅指发电机励磁调节器设定的调差 。 调差 可 等 效 为 发 电 机 内 部 电 抗 ， 如果设定调差 为负调差 ， 则发电机内部电抗等效为负值 ， 这样发电 机与系统的联系电 抗 将 减 小 ， 发电机对系统电压跌 落的感知变得更加灵敏 ， 因此 ， 对系统动态无功支撑 力度将大大加强 。 图 ３ 所示为模拟电网北郊站三永 中开关拒动故障 ， 广蓄电厂机组采用不同调差系数 下的无功出力曲线 。 可见 ， 采用 －１ ０％ 的负调差后 ， 机组的无功出力约 为 无 调 差 的 ２ 倍 ， 机组对电网的 无功支撑力度大幅提高 。 １ ４ ２
水电厂励磁系统调差系数的优化配置
５ 结 语
励磁系统调差系数优化后， 能够充分发挥发电机 对地区电网的无功电压调节能力， 无功负荷分配更加 合理， 发电机无功功率波动范围缩小。
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵 （ 上接第 １ ６页） 矿渣粉的混凝土各龄期的抗压强度均高于掺粉煤灰的
３ １
水电 与 新 能 源
２ ０ １ ５年第 ６期
大， 表明区域中电网曲线波动越剧烈。 ２ ． ２ 约束条件 创建发电机组励磁系统调差系数的 Ｐ 即 β节点， 发电机有功功率 Ｐ和发电机组励磁调差系数 β为已 知， 发电机无功功率和电压幅值关系如公式（ ３ ） 所示： Ｖ Ｖ Ｈ ｉ ｒ ｅ ｆ－ Ｈ ｉ ＝ （ Ｖ ，Ｑ ） β β ｉ＝ ｉ ｉ ｉ Ｑ － Ｑ Ｇ ｉ ｒ ｅ ｆ Ｇ （ ３ ）
ｍ
１ 发电机 Ｐ 节点模型的建立 β
某发电机节点如图 １所示， Ｖ 的运行电 ｉ为节点 ｉ 压， Ｐ 、 Ｑ 的有功功率和无功功率。 ｉ ｉ为节点 ｉ
Ｆ＝ ∑
ｉ ＝ １
槡
１Ｎ ２ ′ ２ ′ ２ Ｖ Ｖ ） ∑（ ｊ － ＝ １ Ｎｊ
（ ２ ）
式中： ｉ ＝ １ ， ２ ， …， ｍ ； ｍ 为区域电网中枢点个数： ｊ ＝ １ ，
ｉ ＝ １ ， ２ ， …， ｎ － ｒ － １
Ｓ Ｐ （ Ｖ ， Ｑ ） ， ｉ ＝ １ ， ２ ， …， ｒ β β ｉ ＝ ｉ ｉ ｉ
（ ５ ） （ ６ ）
式（ ４ ） 、 （ ５ ） 、 （ ６ ） 中， ｎ 为系统中所有节点数， 其中 ｒ 为 负荷节点数， 其余为发电机节点和平衡节点。
３ － ４ ］ ２ ） 控制变量约束 ［
０ ％ 时， 掺矿渣粉的 混凝土的抗压强度。当掺量同为 ４ 混凝土抗压强度最高， 掺粉煤灰的混凝土抗压强度最 低， 而粉煤灰和矿渣粉复掺的混凝土抗压强度， 介于单 掺粉煤灰和单掺矿渣粉的混凝土抗压强度之间。 ３ ） 混凝土的相对动弹性模量随冻融循环次数的 增加而降低。混凝土的质量损失随冻融循环次数的增 加而增大。当水胶比为 ０ ． ４ ０ ， 无论是单掺粉煤灰的混 凝土、 单掺矿渣粉的混凝土， 还是复掺粉煤灰和矿渣粉 ３ ０ ０ ， 且相对动弹性模 的混凝土， 抗冻等级均可达到 Ｆ 量保留值均在 ７ ５ ％以上。 ４ ） 硬化混凝土试件的空气含量为 ７ ． ７ ８ ％ ～ １ ０ ． ６ ５ ％， 气泡间距范围为 ０ ． ２ ０ ２～ ０ ． ３ ８ ２ｍ ｍ ， 在此种 情况下， 混凝土表现出了较好的抗冻性。 参考文献：
同步发电机励磁调差系数对电力系统影响分析及其优化配置方法研究
实际上，对于整个发变组来说，仍然需要一定的正调差特性来保证主变高压侧并列机组间无功功率分配稳定，若负调差设置过大甚至接近变压器短路电抗时，会造成主变高压侧并列机组间的无功分配不稳定。
当系统电压发生波动时，过高的负调差也会使得励磁系统反应过度敏感，产生过大的无功摆动，反而不利系统的稳定；发电机的长期运行电压一般在1.05倍额定电压以内，过高的负调差也容易造成定子短时过电压。
由图8曲线可以看出，调差系数对相频特性的影响较大，从整体趋势看负调差会使励磁系统的相位滞后变大，而正调差会使相位滞后变小，尤其在0.3～0.4 Hz范围内负调差和正调差的相频特性相差达到近30°。但随着频率升高，调差对相位的影响会逐渐变小，当达到本机振荡频率(1.6～1.7 Hz左右)时相位差已可忽略不计。
在稳态情况下，可以近似将励磁调节器用放大倍数KA来代表，则与励磁电压对应的励磁调节器输出电动势可表示为
假设由于一个小的扰动，两台发电机间产生了环流，It1产生了一个正的增量ΔIt1，则It2上会产生负的增量ΔIt2=－ΔIt1，如果此时两台机均为负调差，则Efd1会继续增大，而Efd1会继续减小，如此循环下去会使得环流越来越大，造成无功分配混乱，也就是所谓的“抢无功”，最终可能导致一台机组失磁解列，而另一台机组无功过载的后果。所以这种情况下两台机组必须设置相同的正调差，以抑制环流增长，确保机组间的无功功率稳定分配。按照最新行标要求，并列点的发电机电压调差率宜按5%～10%整定，在无功分配稳定的情况下去最小值，同母线下的机组电压调差率应相同。
在PSS试验中，工作人员关注的往往是PID参数设置、噪声信号的起振效果及频谱分析仪的扫频情况等，而忽视了调差系数对试验结果的影响。为了测试调差系数对励磁系统相频特性的影响，在某电厂1号机的PSS试验中，分别在调差系数等于-5%、0%和5%的情况下测量了励磁系统的无补偿频率响应特性，测量结果如图8所示。
ABB励磁系统参数介绍
TIME I BACK INT
KOEL I MACH KUEL I MACH START IOE LIM ON IOE LIMITER ON IUE LIMITER
105.0 % 160.0 % 10.0 s 1.0 S
100s 50% 50%
-
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剩余功率积 分器
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励磁电流限制器_相关参数
过热启动限制值 Itherm1/2 1301/2
强励顶值电流限制值 Imax 1/2 1303/1304
转子等效加热时间常数 Tequiv 1305
励磁电流从IEMAX降到IETH的 时间
1306
转子等效冷却时间常数 Tcooling
n * Tsyn
F 02 : 励磁瞬时过流 ；F 53：EGC 跳闸 (EGC 板过流继电器动作)
2：F 系统
励磁过流瞬动跳闸启动值
506
I EXC MAX LEVEL 3 * Ien /Par_507
励磁过流瞬动延时
513
DELAY IE MAX
n * Tsyn
F 02 : 励磁瞬时过流 ； F 34：整流桥故障 (2861C 板过流继电器动作)
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定子电流限制器1
1：用于防止发电机定子绕组过热，分过励侧和欠励侧
2：反时限特性
3：动作逻辑 限制器动作只起调节作用
Ig(pu)
1.6 1.1
1
10 15 20 25 30 T(s)
定子电流限制器反时限曲线
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励磁系统常见故障及其处理方法
原因3：LOU板浮现故障，无确监测故障检测芯片发出的方波脉冲信号。
处理方法：更换LOU板。
9、C通道故障
原因1：C套调节板上的检测芯片故障。
处理方法：更换对应的故障检测芯片。
原因2：C套调节板上的脉冲触发模块故障。Leabharlann 处理方法：更换对应的脉冲触发模块。
原因3：C套调节板上的电源模块故障。
〔注：此时反而应检查灭磁开关分闸的原因〕
原因2：转子回路过电压。
处理方法：检查定子线圈及转子线圈有无接地、短路，机组有无失磁、失步运行等异常现象。
-
励磁系统常见故障及其处理方法1、起励不成功
原因1：起励按钮/按键接通时间短，缺乏以使发机电建立维持整流桥导通的电压。
处理方法：保持起励按钮持续接通5秒以上。
原因2：发机电残压太低，却仍然投入"残压起励〞，这样即使按起励按钮超过5秒，也不会起励成功。
处理方法：切除"残压起励〞功能，直接用辅助电源起励。
11、通讯故障
原因1：对应的电路板单片机死机或者程序跑飞。
处理方法：按对应电路板上的复位按钮重新启动程序。原因2：对应的CAN总线接头接触不良。
处理方法：更换对应的CAN总线接头。
原因3：对应的电路板的CAN通讯口工作异常。
处理方法：更换对应的电路板。
-
12、交流电源消失
条件：厂用电源供电回路的交流接触器不带电
4、PT故障
条件：PT电压>10％，任一相电压低于三相平均值的83％。原因1：PT高压侧保险丝熔断
处理方法：测量PT输入端三相电压，检查电压是否平衡。
原因2：摹拟量总线板故障，其中间电压互感器或者接线插头有问题。
励磁调差系数xc
励磁调差系数xc励磁调差系数xc的意义与应用励磁调差系数xc是电力系统中一个重要的参数，它用于描述励磁系统的调节能力和稳定性。
在电力系统中，励磁系统的主要作用是为发电机提供适当的励磁电流，以保证发电机的稳定运行和电力系统的稳定性。
励磁调差系数xc则是评估励磁系统调节能力的一个重要指标。
励磁调差系数xc的定义是励磁电压与励磁电流之间的比值，即xc=∆E/∆If，其中∆E表示励磁电压的变化量，∆If表示励磁电流的变化量。
励磁调差系数xc的数值越大，说明励磁系统的调节能力越强，对电力系统的稳定性的影响也越大。
励磁调差系数xc的应用主要体现在以下几个方面：首先，励磁调差系数xc可以用于评估励磁系统的调节能力。
励磁系统的调节能力是指在电力系统负荷变化或故障发生时，励磁系统能够迅速调整励磁电流，以保持发电机的电压稳定。
通过计算励磁调差系数xc，可以评估励磁系统的调节能力是否足够强大，以及是否能够满足电力系统的稳定性要求。
其次，励磁调差系数xc还可以用于励磁系统的优化设计。
通过对励磁调差系数xc的分析，可以确定励磁系统的参数设置是否合理，以及是否需要进行调整和优化。
例如，如果励磁调差系数xc的数值较小，说明励磁系统的调节能力较弱，可能需要增加励磁系统的容量或改变参数设置，以提高励磁系统的调节能力。
此外，励磁调差系数xc还可以用于励磁系统的故障诊断。
当励磁系统发生故障时，励磁调差系数xc的数值可能会发生变化。
通过对励磁调差系数xc的监测和分析，可以及时发现励磁系统的故障，并采取相应的措施进行修复，以保证电力系统的稳定运行。
最后，励磁调差系数xc还可以用于励磁系统的控制策略设计。
通过对励磁调差系数xc的分析，可以确定励磁系统的控制策略是否合理，以及是否需要进行调整和改进。
例如，如果励磁调差系数xc的数值较大，说明励磁系统的调节能力较强，可以采取相应的控制策略，以提高电力系统的稳定性。
综上所述，励磁调差系数xc是电力系统中一个重要的参数，它可以用于评估励磁系统的调节能力和稳定性。
励磁系统调试方案
鹤壁电厂二期扩建工程2×300M W机组发电机励磁系统调试方案河南电力建设调试所目次1 目的 (04)2 依据 (04)3 设备系统简介 (04)4 试验内容 (05)5 组织分工 (05)6 使用仪器设备 (05)7 试验应具备的条件 (05)8 试验步骤 (06)9 安全技术措施 (10)10调试记录 (10)11 附图（表） (10)1 目的为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此调试方案。
2 依据2．1 《电力系统自动装置检验条例》2．2 《继电保护和安全自动装置技术规程》2．3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》2．4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》2．5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》2．6 设计图纸2．7 制造厂技术文件3 设备系统简介河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统，采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。
整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。
在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。
同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。
励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。
励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。
自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可方便进行切换。
励磁系统调试方案
发电机励磁系统调试方案河南电力建设调试所鹤壁电厂二期扩建工程2×300M W 机组调试作业指导书HTF-DQ306目次1 目的 (04)2 依据 (04)3 设备系统简介 (04)4 试验内容 (05)5 组织分工 (05)6 使用仪器设备 (05)7 试验应具备的条件 (05)8 试验步骤 (06)9 安全技术措施 (10)10调试记录 (10)11 附图（表） (10)1 目的为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此调试方案。
2 依据2．1 《电力系统自动装置检验条例》2．2 《继电保护和安全自动装置技术规程》2．3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》2．4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》2．5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》2．6 设计图纸2．7 制造厂技术文件3 设备系统简介河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统，采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。
整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。
在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。
同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。
励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。
励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。
自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可方便进行切换。
GEX-2000励磁控制系统调节器现场调试方法.
GEX-20001.1短路试验21.2阶跃试5%验21.3发电机（励磁机）空载时间常数试验31.4手/自动切换试验41.5通道切换试验（自并励机组）41.6调节器单柜/双柜切换试验（三机励磁机组）4 1.7调差极性检查51.8强励试验51.9附加保护试验51.10电压调节精度校验71.11参数整定方法81.12开环放大倍数计算方法81.13转子电压负反馈系数81.14试验8GEX-2000微机励磁调节器，采用大屏幕液晶显示器进行显示，此显示器可以进行图形和文本的两种显示模式。
液晶显示器主要完成人机交互界面的功能。
主要完成测量显示，参数整定，故障显示，事件追忆显示，和键盘结合使用，完成以上功能。
键盘介绍：上、下、左、右键的作用是用于选中菜单，在修改参数时上键用于数字增一，下键用于数字减一，确认键用于确认所选中菜单进入下一级菜单，修改参数时用于确认参数的修改。
Q键为取消键用于退出子菜单返回上一级菜单，在修改参数时用于取消对参数的修改。
复归键用于信号复归。
对应显示量代表意义：UFD:励磁电压IFD: UGR:励磁电流参考电压IFR: P:参考电流有功功率Q:无功功率ARF:可控硅输出角COS:功率因数ILD：本柜电流UAB1,UBC1,UCA1:量测PT三相线电压UG1:量测PT三相线电压平均值UAB2,UBC2,UCA2:仪表PT三相线电压UG2:仪表PT三相线电压平均值IA,IB,IC:定子对应三相电流IG:定子三相电流平均值ILA,ILB:本柜输出电流及它柜输出电流F0:发电机机端电压频率F1:励磁电源频率URAN:叠加的测试信号UPSS:PSS的输出信号U5V:5V电源U12V:12V电源H0:发热量百分比US：系统侧电压1.1短路试验做短路试验时，励磁调节系统的运行方式放到手动运行位置（注意，千万不能在自动运行位置，因为这时机端短路，在自动运行方式反馈量没有输出会达到最大值），然后合灭磁开关投入运行，操作时只需要按增/减磁开关就可以调整输出电流的大小。
扩大单元接线方式下发电机励磁系统调差特性分析
0
IQ
IQe
图 1 发电机调节特性曲线
UG 发电机机端电压 IQ 发电机无 功电流 IQe 发电机额定无功电流
端电压随无功电流的增大而降低 具有负调差系数 <0 的特性曲线上翘 发电机端电压随无功电流的
机无功电流波动量的标幺值 IQ*相等 则就要求公共母线上并联运行的各发电机具有相同的正调差系数
3 发电机 变压器组的并联运行下发电机的调差特性
如图 3 所示为典型的发电机 变压器组单元接线方式 由于变压器固有的
短路阻抗影响 主变高压侧的并联运行母线电压偏低 为了补偿变压器由于无
功电流造成的压降 发电机励磁宜采用负调差调节特性 但其实际反应在主变
吸收无功 #3 机励磁系统低励限制虽动作 但未及时限位 原因后述
图 5 棉花滩水电站#2 单
元主接线示意图
机组由失磁保护和低压过流保
护动作解列停机
4.4 负调差引起事故跳机的原因分析
在棉花滩水电站#3 机正常运行 #4 机并网的瞬间 其无功电流增加 根据负调差特性 #4 机感受到机 端电压 U4 降低 增加励磁电流 力图维持机端电压 从而导致#4 发电机送出的无功功率 Q4 进一步增加 Q4 增加导致 U4 增加 此时#3 机感觉到机端电压偏高 #3 机力图维持机端电压 减少励磁电流 #3 发电机 送出的无功功率 Q3 减少 这样#4 机发出的无功完全被#3 机所吸收 在#3 机 #4 机之间形成了无功电流环 流 从而失去稳定 最终导致#3 机励磁系统失磁 #3 发电机的失磁保护和低压过流保护动作出口跳机
1 调差特性
调差系数的定义为
浅谈发电机组励磁系统调差率对系统的影响
【 关键词 】 调 差率 ； Ｐ Ｓ Ｓ ； 阻尼 ； 静 态稳定 【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｓ ｔ ａ ｒ ｉ ｔ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｉ ｔ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｉ ｍ ｐ Ｕ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｎ ｍ ｅ ￣ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ￣ ｅ ｓ ｓ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
贝 ０ ， Ｇ（ Ｓ ） Ｈ（ Ｓ ） ＝ Ｌ （ ∞） ｅ Ｊ （ ） 即 × ： Ｌ （ ｍ） ＝ Ｌ （ ｍ） ｃ 。 ｓ （ ‘ Ｐ （ （ １ ， ） ） ＋ ｊ Ｌ（ ｍ） ｓ ｉ ｎ （ ‘ Ｐ （ ｍ） ）
其中， Ｌ （ ∞ ） 一幅频特性 ； ２ ． 无 功 静 态 稳 定 分 析 （ ∞ ） 一相频特性 。 ２ ． １ 概念 自动控制原理学 的闭环系统稳定 的充要条件是 ．在 开环伯德 图 静态稳定是指 系统受 到小扰动后恢复至稳态运行方式 的能力 电 （ 如图 ６ ） 上Ｌ （ ＞ Ｏ ｄ Ｂ的所有 频段 内（ ‘ ． 在一 盯线 上正负穿 越次数之差 力 系统的静态稳定 问题 ． 除 了发 电机与 系统 的稳定性外 ． 还有负荷 的 等于开 环右极 点数 的一半 电压 稳定问题 对于简单供 电系统如图 ｌ 示． 其简易等效 电路如 图 ２ 即， 若相频 曲线如果 开环传 递函数 Ｇ （ ｓ ） Ｈ （ ｓ ） 稳定， 则 相频特性 曲 示 。发 电机 的有功 功率和无功功率分为 ： 线（ ‘ Ｉ Ｊ ） ＝ 一 ， 且２ ０ １ ｇ ｌ Ｌ （ ｔ ｏ ） ｌ ＜ ０ ｄ Ｂ。 即（ Ｌ （ ∞） ＜ １ ， Ｌ （ ｔ ｏ ） ｅ ｏ ｓ （ ｑ ￣ （ ｔ ｏ ） ） ＋ ｊ Ｌ （ ｏ） ｓ ｉ ｎ （ ｑ ￣ （ “ ） ） ） ＞ 一 １ ） ， 该 闭环 系统稳定 。因此 ， 闭环系统稳定 的条件是 ：
GEX-2000励磁控制系统调节器现场调试方法.
GEX-2000励磁控制系统试验方法目录概述试验操作方法 (1)1.1 短路试验 (2)1.2 5%阶跃试验 (2)1.3 发电机（励磁机）空载时间常数试验 (3)1.4 手/自动切换试验 (4)1.5 通道切换试验（自并励机组） (4)1.6 调节器单柜/双柜切换试验（三机励磁机组） (4)1.7 调差极性检查 (5)1.8 强励试验 (5)1.9 附加保护试验 (5)1.10电压调节精度校验 (7)1.11PID参数整定方法 (8)1.12开环放大倍数计算方法 (8)1.13转子电压负反馈系数 (8)1.14PSS试验 (8)调节器试验操作方法GEX-2000微机励磁调节器，采用大屏幕液晶显示器进行显示，此显示器可以进行图形和文本的两种显示模式。
液晶显示器主要完成人机交互界面的功能。
主要完成测量显示，参数整定，故障显示，事件追忆显示，和键盘结合使用，完成以上功能。
键盘介绍：上、下、左、右键的作用是用于选中菜单，在修改参数时上键用于数字增一，下键用于数字减一，确认键用于确认所选中菜单进入下一级菜单，修改参数时用于确认参数的修改。
Q键为取消键用于退出子菜单返回上一级菜单，在修改参数时用于取消对参数的修改。
复归键用于信号复归。
对应显示量代表意义：UFD:励磁电压IFD:励磁电流UGR:参考电压IFR: 参考电流P:有功功率Q:无功功率ARF:可控硅输出角COS:功率因数ILD：本柜电流UAB1,UBC1,UCA1:量测PT三相线电压UG1:量测PT三相线电压平均值UAB2,UBC2,UCA2:仪表PT三相线电压UG2: 仪表PT三相线电压平均值IA,IB,IC: 定子对应三相电流IG:定子三相电流平均值ILA,ILB: 本柜输出电流及它柜输出电流F0:发电机机端电压频率F1:励磁电源频率URAN:叠加的测试信号UPSS:PSS的输出信号U5V:5V电源U12V:12V电源H0:发热量百分比US：系统侧电压1.1 短路试验做短路试验时，励磁调节系统的运行方式放到手动运行位置（注意，千万不能在自动运行位置，因为这时机端短路，在自动运行方式反馈量没有输出会达到最大值），然后合灭磁开关投入运行，操作时只需要按增/减磁开关就可以调整输出电流的大小。
发电机自动电压运行时励磁调节器调差系数的整定与试验
发电机自动电压运行时励磁调节器调差系数的整定与试验作者：姚晋瀚来源：《中国科技纵横》2017年第22期摘要：本文以发电机自动励磁调节装置为研究对象，基于发电机自动励磁调节器作业原理，分析其装置用途、工作特性、调节特性、调差原理，继而探讨发动机励磁调节器调差系数的整定与试验。
关键词：发电机；自动励磁调节装置；调节；整定中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0083-021 发电机自动调节装置用途自动励磁调节装置作为自动励磁控制系统中最为重要的部分，主要用于对发电机电压电流的运行监测，根据预先设定的调节指令，向电源发出调节控制信号，继而完成控制操作。
励磁控制装置原理图如图1所示。
自动励磁调节装置可对发电机机端电压进行调节，发电机出口电压是励磁调节器输入量之一，从TV中机端电压可获取二次电压量，将其与给定值做出对比，获取偏移值△U，由此输出控制信号，从而改变晶闸管整流器触发角，对机组励磁电流进行相关的调整，使发电机端电压为预先规定值。
利用反馈系统，使励磁控制达到电压恒定值。
2 发电机励磁调节器工作要求励磁能源可维持发电机运行，满足故障工况下的运行需求；确保发电机端电压保持稳定，维持电压精度，使得并联机组分担功率的可靠性与稳定性；强励容量恒定，2倍强励倍数下，确保响应比为3.5倍/秒；欠励区域内发电机应保持稳定运行；保护机组过电压；以正阻尼规范机组振荡，确保机组动态平衡；较小时间常数下，对输入量变化做出快速响应；调节度精准无误，确保存在极小或不存在失灵区；确保发电机运行的稳定性，在系统调节上简便灵敏、稳定可靠。
3 发电机励磁调节器工作原理3.1 励磁调节器组成发电机励磁调节器有很多不同类型，但其框架类似。
以135MW发电机励磁调节器为例，其框架图如图2所示，由调差、比较单元、放大单元、触发单元等组成。
3.2 发电机励磁调节器调差系数的整定与试验发电机励磁调节器在自动电压调节方式（AVR）运行时，为使多台并联运行的发动机之间的无功功率合理分配或为补偿在发变组单元中主变压器的电压降，励磁调节器须要设置附加无功调差功能，来改变发电机电压调节特性。
沙河抽水蓄能励磁系统静差及调差率试验分析
沙河抽水蓄能励磁系统静差及调差率试验分析黄锐【摘要】沙河抽水蓄能机组励磁设备成功进行了国产化改造工作,使用南瑞继保的RCS-9400型励磁调节器.为检验其可靠性,对改造后的励磁系统进行了静差及调差率试验分析.结果:沙河励磁调节器调差极性正确,具备正常调差功能,其调差率和静差率满足规程要求.【期刊名称】《广西水利水电》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P76-79)【关键词】RCS-9400;励磁调节器;静差试验;调差率试验【作者】黄锐【作者单位】江苏沙河抽水蓄能发电有限公司,江苏溧阳 213333【正文语种】中文【中图分类】TV743;TV737随着经济的飞速发展和科技的进步，我国的电力系统已经进入大机组、高电压、大网络的发展阶段。
大容量的电源与网络对于整个系统的稳定性提出了更高的要求。
沙河抽水蓄能电站位于江苏省溧阳市天目湖镇境内，距溧阳市区18 km，距常州103 km。
电站装机容量100 MW，按日调节运行。
其发电机励磁系统采用自并励励磁方式，励磁调节器为南瑞继保公司生产的RCS 9 400型励磁调节器，该调节器采用两路完全相同且独立的自动励磁调节器并联运行，两路通道间能相互自动跟踪，当一路调节器通道出现故障时，能自动无扰切换到另一通道运行，并发出报警。
单路调节器独立运行时，能满足发电机各种工况下正常运行，手动、自动电路能相互自动跟踪，自动回路故障时能自动无扰切换到手动。
本文通过对沙河机组的励磁系统进行调差极性检查、电压静差率和调差率的测定，确认机组调差极性正确，检验发电机负载变化时励磁调节器对机端电压的控制准确度，为电力系统安全稳定运行提供保障。
励磁系统静差和调差率试验的主要目的就是通过现场实测的方法，确认机组调差极性正确，检验发电机负载变化时励磁调节器对机端电压的控制准确度。
该试验和计算应遵从相应的规范规程要求[1-4]。
沙河机组励磁系统形式为自并励励磁方式。
发电机、主变、机组励磁调节器参数见表1。
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励磁系统的调差
正调差是调节机组间的无功分配，负调差是补偿变压器的电压降。
先简单说说励磁调节器的自动恒电压调节（既AVR）方式，其调节公式可简单描述为UF=K （U-UG），即励磁电压UF与电压设定值U和发电机端电压UG的差值成正比。
所谓正调差就是励磁系统当发电机无功增加时，让励磁装置检测到的机端电压“升高”，即相当于UG'=UG+KT*Q，从而使励磁输出减小，从而无功输出减小些。
反之则增大。
其作用是防止发电机出口直接并联的机组简出现抢无功。
（类似与电压源的直接并联需要串联电阻）。
负调差与正调差符号相反，即在无功增大时，引入的无功反馈使励磁在增大些，以补偿变压器的电压降（或则说变压器的无功损耗，变压器是有阻抗的），以使我们调节的电压（无功）尽可能对应电网（主变高压侧）的值。
UG'=UG+KT*Q
KT代表条差系数，即无功反馈作用的强弱。
对于正调差，一般为2~3%，负调差为3~5%，但不得大于主变的阻抗，即从主变高压侧看过去还得是正调差。
正调差用于完成发电机母线上并联运行的发电机组之间合理稳定的无功分配，负调差，通过升压变压器在高压母线上并列运行的发电机，为了保证其在高压母线上，机组之间仍能合理稳定的分配无功功率，要求发电机组具有负调差系统，调差系数的选择与变压器漏电抗压降有关。
负调差可以部分补偿无功电流在变压器变压器漏电抗中的压降。
所以又叫做电流补偿环节。
顺便说一下，正调差，负调差是在励磁调节装置里设置的，一般由电网公司决定，励磁调试人员负责的。
在励磁调节器自动方式下，为了保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配或补偿单元制接线主变压器的电压降，调节器附加有无功调差功能。
采用合适的正调差值，可保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配。
采用负调差，可补偿在单元制接线方式下主变压器的电压降。
调节器的调差值范围在-15%和+15%之间。
停机时为什么要减有功无功至零
1、防止发电机在大量减少负荷时造成超速。
2、防止电网在失去部分发电容量时造成的频率降低和电压降低。
3、减小主断路器的分闸电流。
励磁最基本的控制模式应该是AVR模式（机端电压控制），FCR也是必须的（励磁电流控制），PF和VAR模式只是附加控制模式，一般中小机组用，可以控制发电机功率因数、无功功率稳定，但是此时可能导致电压偏离额定值较多。
大型发电机组，特别是电网中的主力机组，起着支撑电网电压的功能，只能用AVR模式运行，是不允许用PF或VAR模式运行的。