同步发电机励磁对稳定性影响的研究
励磁系统对电力系统稳定性的影响
励磁系统对电力系统稳定性的影响摘要：励磁系统是同步发电机的重要配套装置，其对于改善电力系统运行的安全性和稳定性，保证电源质量具有重要意义。
关键词：励磁系统电力系统稳定性1电力系统的稳定性分析对电力系统进行安全分析是分析电力系统在运行中出现事故时能否继续保持正常运行状态。
其首要功能是确定电力系统在当前的运行状态的安全性。
当电力系统遭受短路等故障的剧烈干扰后,其暂态稳定性就有可能遭受破坏。
在这种状况下，如果把失步的发电机断开，那么整个电力系统的功率就会因此而减小，这样，为了保障电力系统的正常运行，就需要采用限制负荷的措施。
对同步发电机产生直接影响的3个主要控制系统是:锅炉控制、调速器和励磁机，如下图所示：假定发电单元是无损耗的。
以这个假定为前提，所有从蒸汽中获得的功率必须以电功率的形式从发电机的端点送出。
这样，图中所示的单元实际是能量转换装置，即蒸汽的热能转化为汽轮机的机械能，再有汽轮机的机械能转变为发电机的电能。
进入汽轮机的蒸汽功率量受调速器控制。
因此，励磁系统控制发电机的电动势,不仅控制了输出的电压,同时也控制功率因数和电流值。
2励磁控制基本原理同步发电机励磁系统是由励磁机、发电机、电压调节器等部分组成，其结构如下图所示：在这个系统中，励磁反馈控制是通过以下过程实现的:首先励磁控制器检测PT信号从而获得发电机的机端电压UF,然后将UF与参考电压UC相比较得电压差( UC- UF),经综合放大环节后得控制电压UK。
控制电压UK与电压差有如下关系式:UF= K( UC- UF)。
如果由于各种干扰因素使得发电机的机端电压UF上升，哪怕其值很小，电压差也将会减少，经过综合放大环节后就能得到的控制电压UK也将减少，从而使得占空比减少，这样IGBT射极输出电流随之减少，于是励磁机的励磁电流以及发电机的转子电压都会随之下降，这样，发电机的机端电压UF也随之下降，这样发电机的机端电压上升的扰动就被抵消了。
3励磁系统对电力系统稳定性的影响3.1励磁系统对电力系统静态稳定性的影响静态稳定是指电力系统在正常运行状态下,经受微小扰动后回复到原来运行状态的能力。
简述同步发电机励磁控制系统的作用
简述同步发电机励磁控制系统的作用同步发电机励磁控制系统是一种重要的控制系统，在能源系统中发挥着极其重要的作用。
它是一种闭环控制系统，可实现同步发电机的运行特性是恒定的，从而使发电系统具有稳定和可靠性。
同步发电机励磁控制系统的作用主要包括以下几个方面：首先，励磁控制系统可以维持电机的稳定和可靠性，可以有效的控制发电机的电压和电流，保持发电机在规定的运行特性之内，从而保证发电系统的稳定运行。
其次，励磁控制系统可以用于调节功率输出，可以根据负载的变化自动调节发电机的功率输出，从而保持发电机的正常运行。
第三，励磁控制系统可以自动调节频率，可以自动调节发电机的转速，以保持不变的电网频率，从而优化发电系统的运行效果。
最后，励磁控制系统可以提高发电系统的效率，通过自动调节发电机的电压和电流，以最佳的方式实现发电机输出的功率，从而大大提高发电系统的效率。
由此可见，同步发电机励磁控制系统具有极其重要的作用，可以大大提高发电系统的稳定性、可靠性和效率，为能源系统提供可靠和有效的控制方式。
未来，励磁控制系统的应用将进一步普及，为发电系统的运行提供更优质的支持。
因此，对励磁控制系统的研究是极其重要的。
在这方面，工程师需要系统性的理解励磁控制系统的基本原理，结合实际情况，制定合理的控制方案，进行精确的控制，以实现最佳的运行效果。
此外，还需要进一步加强励磁控制系统的研究，以开发出更好的控制系统，以满足发电系统不断发展的需求。
总之，同步发电机励磁控制系统具有重要的作用，它可以提高发电系统的稳定性、可靠性和效率，为能源系统的发展提供重要的支撑。
研究人员和工程师应该继续努力，以开发出更好的励磁控制系统，为未来发电系统提供更优质的控制服务。
同步发电机励磁系统实验研究
摘要同步发电机励磁系统对电力系统的可靠性和稳定性起着重要作用，在我国，励磁系统的可靠性和技术性能指标还不能令人满意。
除了制作水平的提高外，利用特殊的动态测试设备在设计、生产、运行、维护等各个阶段对励磁系统进行设计验证和动态性能测试，是提高励磁系统可靠性和技术性能指标的重要手段。
随着计算机技术的发展，数字仿真测试技术在电力系统研究领域正起着越来越重要的作用。
因此研究采用数字仿真测试技术对同步发电机励磁系统进行动态性能测试，对提高励磁系统的可靠性和技术指标有着重要意义。
关键词：同步发电机，励磁系统AbstractThe excitation system of synchronous generator plays an important role in reliability and stability of power system. However, the reliability of current excitation system in China is not very satisfactory. To improve the reliability and performance of excitation system, in addition to enhancing the fabrication technology, it is critical to conduct design verifying and dynamic performance testing at the stages of design, manufacture, run and maintenance with special dynamic testing devices. With the rapid development of computer science and technology, digital simulation testing is becoming more and mo re important in Power System research field. Adopting digital simulation testing technology in the dynamic performance testing of synchronous generator excitation systems has a great significance in improving the reliability and performance of an excitation system.Keyword: Synchronous Generator, Excitation System目录摘要 (1)目录 (2)1 综述 (3)1.1课题的研究背景和意义 (3)1.2同步发电机励磁系统的主要任务 (3)1.3励磁的发展演绎 (4)1.4同步发电机对励磁的基本要求 (4)2同步发电机励磁系统的基本原理 (6)3同步发电机励磁系统的实验研究 (10)3.1 WDT-ⅢC型电力系统综合自动化试验台介绍 (10)3.2同步发电机励磁系统试验装置 (12)3.3同步发电机励磁控制实验 (23)4结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 综述1.1课题的研究背景和意义近年来，随着发电机容量的不断增大，远方水电厂到负荷中心的长距离输电线路的出现，这时，发电机间的联系变得比较松散，就出现了输送功率的极限问题。
复合励磁同步发电机励磁控制系统的研究
复合励磁同步发电机励磁控制系统的研究引言：复合励磁同步发电机是一种重要的发电机类型，广泛应用于电力系统中。
励磁控制系统作为复合励磁同步发电机的关键组成部分，对于发电机的稳定运行和电力系统的可靠运行至关重要。
本文旨在研究复合励磁同步发电机励磁控制系统的关键技术和发展趋势，以提高电力系统的运行效率和稳定性。
一、复合励磁同步发电机的特点复合励磁同步发电机是一种结合了永磁励磁和励磁线圈励磁的发电机。
相比传统的励磁方式，复合励磁同步发电机具有较高的效率和较低的励磁功率损耗。
此外，由于永磁励磁的存在，复合励磁同步发电机在瞬态响应和稳态性能方面也具有优势。
二、复合励磁同步发电机励磁控制系统的关键技术1. 励磁电流控制技术复合励磁同步发电机励磁控制系统需要通过调节励磁电流来控制发电机的输出功率和电压。
因此，励磁电流控制技术是关键的技术之一。
通过采用先进的控制算法和调节器设计，可以实现精确的励磁电流控制，提高发电机的稳定性和响应速度。
2. 励磁电压控制技术除了励磁电流控制技术外，励磁电压控制技术也是复合励磁同步发电机励磁控制系统的重要组成部分。
通过调节励磁电压，可以控制发电机的输出电压和功率因数。
因此，在励磁电压控制技术方面的研究对于提高电力系统的稳定性和效率具有重要意义。
3. 励磁损耗的优化技术复合励磁同步发电机的励磁线圈和永磁励磁部分都存在一定的功率损耗。
因此，如何降低励磁损耗是一个需要解决的问题。
通过优化励磁部件的设计和改进励磁控制算法，可以有效降低励磁损耗，提高发电机的效率和经济性。
4. 励磁系统的稳定性分析与控制复合励磁同步发电机励磁控制系统的稳定性对于电力系统的正常运行至关重要。
因此，需要对励磁系统的稳定性进行分析和控制。
通过建立合适的数学模型，可以对励磁系统进行稳定性分析，并采取相应的控制策略来提高系统的稳定性。
三、复合励磁同步发电机励磁控制系统的发展趋势1. 智能化控制随着信息技术的快速发展，智能化控制技术在电力系统中的应用越来越普遍。
同步发电机气隙对其稳定性和有功功率影响的研究
同步发电机气隙对其稳定性和有功功率影响的研究曹帅;张清枝【摘要】To study the stability and active power of the synchronous generator, this paper deduces the electromotive force balance equation of its armature reaction by use of its time&space vector diagram. Based on this, through the result of the operation characteristics experiment of DDSZ–1 salient pole synchronous generator connected to the three-phase symmetrical load, it analyzes the influence of its rotor magnetic circuit structure on operation stability, and draws the conclusion that the smaller the rotor air-gap is the poorer its stability of parallel operation, vice versa. Finally, with synchronous generator power angle of time and space vector diagram, its electromagnetic power calculation formula and the influence of the rotor air-gap on active power are deduced, i.e. increasing the rotor air-gap to each space direction proportionally can increase its active power.%为研究同步发电机的稳定性和有功功率，利用凸极同步发电机的时空矢量图推导出其电枢反应的电动势平衡方程。
同步发电机励磁控制系统的稳定性分析和改善措施
国外从20世纪70年代开始研究数字励磁调节器（DER），从80年代中期世界上第一台数字励磁调节器问世以来，国内外的众多生产厂家纷纷研制并不断推出新的产品，大大推动了数字励磁调节器的发展和应用。我国早在80年代初就开始了数字励磁调节器的研发工作，并于1989年投入试运行。其中一些电力科研单位和高校率先在这一领域做出了成果，例如南京自动化研究所研制出了适应机组的WLT-1型、WLT-2型励磁调节器，SJ-820型双CPU励磁调节器等多种型号的DER，其后又成功研制出来SAVR-2000型励磁调节器。哈尔滨电机厂与华中理工大学合作研制的HWLT-型微机励磁装置采用二台MIT-2000工控机组成的双微机励磁调节器，并设有带触摸屏的PPC-102平板式工控机，为用户提供显示和控制、数据设定、状态监视、故障指示和故障分析的人机界面。此外还配置了一套模拟电路的磁场电流调节器，它与数字调节器互相跟踪，自动切换。广西大学自动化研究所研制的可编程微机励磁调节器，其硬件采用可编程控制器，软件采用非线性智能控制方法，大大提高了产品的可靠性、励磁系统的动态和静态响应指标，装置的维护检修等方面达到了一个新的水平。
励磁控制系统控制同步电动机发出的电势，因此它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机的无功功率、功率因数和电流等参数。由于大型机组的这些参数会直接影响到电力系统的运行状态，因此励磁装置也在某种程度上控制着整个系统的运行状态，特别是发电机的励磁控制方式与系统的稳定性密切相关。
励磁对电力系统稳定性的影响
电力系统自动装置励磁对电力系统稳定性的影响来自伟大的京哥QQ：1181611530目录摘要： (3)一.相关简介 (4)Ⅰ：励磁 (4)2.主要作用 (4)3.种类 (4)4.励磁任务 (4)Ⅱ：电力系统稳定性 (5)1.静态稳定 (5)2.暂态稳定 (5)3.动态稳定 (5)4.稳定水平的判据 (5)二. 励磁系统对电力系统稳定性的影响 (6)Ⅰ磁控制系统对静态稳定的影响 (7)Ⅱ励磁调节对暂态稳定的影响 (10)Ⅲ.励磁调节对动态稳定的影响 (12)Ⅳ通过励磁控制改善电力系统稳定性的措施 (12)1 改善静态稳定性 (12)2 改善暂态稳定性 (12)3 改善动态稳定性 (13)三．电力系统稳定器（PSS）简介 (13)四．总结 (14)参考文献： (14)摘要：为了探讨发电机励磁对电力系统稳定性的影响，论文以单机无穷大系统为例，分析了负荷补偿对同步转矩以及阻尼转矩的影响，深入探讨了不同系统参数和运行状态下补偿系数与同步转矩和阻尼转矩的关系，从而研究了励磁对电力系统稳定性的影响。
简介了PSS 的原理。
关键词：励磁，电力系统；电力系统稳定器；励磁控制, 系统稳定性ABSTRACT：To illustrate the exciting relationship with the power system stability,this paper details of Lord Compensation on synchronizing torque and damping torque of one-machine-infinite-bus system,especially the relationship between them under different system parameters and compensation coefficient.Introduct the principles of PSS.Key words：excitation；power system；PSS；exciting control；system stability一.相关简介Ⅰ：励磁1.解释:励磁就是向发电机或者同步电动机定子提供定子电源的装置。
同步发电机励磁控制系统对电力系统稳定性的影响
设 ＝１ ０ ＝ １Ｏ 则无 电压调节器时 的静稳极 限 ．， ．，
为 ０４有维持发 电机端 电压恒 定 的调 压器 时 的静 稳极 限 ．，
为 １０ ．．
可见 ， 自动电压 调节器 能维持 发电机电压恒定 时， 当 静
同步发电机励 制 系统对 电力系统稳定性的影响
姜 甄 ， 志 亮 张
２０ ９ ） ００ ３
（ 海ห้องสมุดไป่ตู้ 工大 学 ， 上 上海
摘
要： 同步发电机励磁控 制 系统 ， 同步发 电机的重要组成部分 ， 是 然而同步发 电机 的安 全、 可靠运行 直接 影响 到
电力 系统的稳 定运行． 因此 ， 良的励磁 系统不仅 可以保证发 电机可靠运行 ， 优 而且 可以提 高暂 态稳定和 改善 系统 运行 条件 ， 从而更好地解决电力 系统在运行过程 中出现的故障．
第３ ２卷 第 ６期
２０ｌ２年 ６ 月
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院
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Ｖｏ ． ２， ． １ ３ Ｎｏ ６
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（ ２ Ｉ １ ）恒 化 方式 起励 步骤 ２ ． ．（ 同步发 电机起励实验 ） １
（） ３ １ ）将励磁方式开关切到微机 自励或者微 机它励方 式 ， 投入励磁开关 ； ２ ）按下恒 儿 按钮 ， 此时 儿 指示灯亮 ； ３ ）将调解器操作 面板上 的灭 磁按 钮按 下 ， 磁灯 亮 ， 灭 表示处于灭磁位置 ；
同步发电机励磁控制研究的现状与走向
1同步发电机励磁控制的研究现状分析随着我国发电机运行系统的不断完善，规模的不断扩大，对于同步发电机励磁控制研究的力度也在不断强化。
由于同步发电机励磁控制涉及到我国汽车系统发展领域核心部件，因而在研究其相关理论与实践的过程中聚集了很多专业的活跃人才，并在长期的研究和探索过程中取得了一定的成果。
尤其随着同步发电机励磁控制多元理论和方法的不断应用，更是对于我国汽车发电机系统及运营规模产生了积极地影响。
但是，在我国同步发电机励磁控制发展过程中还存在着一定的问题，局限着同步发电机励磁控制的有序发展。
首先，由于同步发电机励磁控制是发电机系统的核心，因而要对于同步发电机励磁控制机组的无功功率分配功能和电压调节功能进行研究和优化，以维持系统发电机在汽车运行中供电运营的稳定性。
与此同时，在面向信息技术卓越发展同发电机发展规模的逐步扩大的背景下，对于同步发电机励磁控制安全稳定性方面也进行了接续的深入研究。
截至目前，我国对于同步发电机励磁控制的研究还停留在探索前行阶段，主要通过合分析同步发电机励磁控制要素，对其控制器的多机系统构造进行研究，在对于运行系统中的不确定因素和运行障碍进行分辨的过程中，提升同步发电机励磁控制运行的协调效果和稳定效率。
除此之外，随着近年来发电机系统的大规模联网、市场化运作等多方卓越发展与进步，更是对于汽车领域同步发电机励磁控制系统发展提出了新的要求和挑战，而当前大多数研究者不能很好的意识到同步发电机励磁控制在发展过程中的严峻考验，甚至缺乏对其研究内容的深入了———————————————————————作者简介:崔连峰（1980-），男，黑龙江大庆人，研究生，工程师，研究方向为发电机组故障诊断及优化。
状态不断的变化，然后把这一数据传送给脉冲跟踪装置进行数据比对，从而判断自动分拣机托盘上是否还有行李待分拣。
当相互数据对比超过5分钟没有检查到有行李状态变化时，脉冲跟踪装置比对数据做出判断，认为自动分拣机暂时没有行李，可以进入节能停机模式，需要说明的是分拣机判断是否达到节能条件必须在所有导入线系统都已经节能的条件下，否则系统会判断条件不成立。
浅析发电机励磁对发电机功率及运行稳定性的影响
浅析发电机励磁对发电机功率及运行稳定性的影响摘要：本文首先对同步发电机电枢反应理论进行了介绍，然后结合具体案例对电厂汽机发电机励磁突变引起发电机有功功率变化现象进行了分析，最后总结了励磁对发电机运行稳定性的影响，为电厂运行提供了参考和借鉴关键词：发电机励磁；功率；稳定性1同步发电机电枢反应相关理论简介根据电机学理论，同步发电机的空间磁场有两部分组成：转子励磁形成的转子磁场Ff和定子电流形成的电枢反应磁场Fa，它们的合成磁场为FR。
根据电枢反应理论，定子的有功分量产生的Fa与Ff垂直（交轴），无功分量产生的Fa与Ff平行（直轴）。
交轴Fa对转子产生力矩，阻碍转子转动，直轴Fa对转子能够影响合成磁场FR的大小但不能对转子产生力矩。
其中转子磁场Ff与合成磁场FR的夹角为功角δ 。
把发电机电枢反应等效成图中的电路模型，其中机端电动势E与转子磁场Ff对应（转速一定时，E是关于Ff的函数），电网电压U与FR对应，电感Xd为电枢反应等效出来的同步电抗。
最终得出下图的机端电动势E、电网电压U、定子电流I、同步电抗Xd、功角δ、功率因素角θ之间的矢量关系。
根据矢量关系，我们可以推导出下面有功功率和无功功率的表达式：；根据上述分析可知：（1）发电机励磁Ff（E）变化对有功功率的影响：根据发电机空间磁场原理，发电机保持一定转速转动，原因是角加速度为0，即原动机动力等于有功功率产生制动力矩。
下面我们假设增加励磁Ff能够增加有功功率，那么制动转矩将增加，此时若不改变原动机动力，则转子转速会一直下降直到0，所以这是不可能发生的。
故增加励磁Ff虽然改变了功角δ，改变了转子磁场相对电枢磁场的位置，但最终将达到一个的原动机的功率等于有功功率的平衡状态。
所以在平衡状态下，励磁不影响有功功率。
即原动机动力不变时，有功P=EUsinδ/Xd=常数。
（2）发电机励磁Ff（E）变化对无功功率的影响：根据上述推导的关于无功Q 的公式可以看出，显然当机组并入大电网时（即U变化很小），增加励磁Ff（即增加E），能够增加无功Q。
励磁控制对电力系统稳定的影响
励磁控制对电力系统稳定的影响励磁控制对电力系统稳定的影响摘要：它励可控桂励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时，强励能力强，有利于提高系统的暂态稳定水平，在故障切除时间比较长、系统容量相对小的50、60年代这一优点是很突出的。
但是，随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，故障切除时间的缩短，它励可控硅励磁系统的优势已不是很明显……关键词：励磁控制电力系统稳定影响第一章：励磁系统概述第一节：同步发电机励磁系统介绍它励可控硅励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时，强励能力强，有利于提高系统的暂态稳定水平，在故障切除时间比较长、系统容量相对小的50、60年代这一优点是很突出的。
但是，随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，故障切除时间的缩短，它励可控硅励磁系统的优势已不是很明显。
自并励可控硅励磁系统的优点是结构简单，元部件少，其励磁电源来自机端变压器，无旋转部件，运行可靠性高，维护工作量小。
且由于变压器容量的变更比交流励磁机的变更更简单、容易，因而更经济，更容易满足不同电力系统、不同电站的暂态稳定水平对励磁系统强励倍数的不同要求。
它励可控硅励磁系统的缺点是由于交流励磁机是非标准产品，难以标准化，即使是同容量的发电机，尤其是水轮发电机，由于水头、转速的不同，强励倍数的不同，交流励磁机的容量、尺寸也不同，因此，价格较自并励可控娃励磁系统贵。
另外它励可控硅励磁系统与自并励可控硅励磁系统相比较，元部件多，又有旋转部件，可靠性相对较低，运行维护量大。
自并励可控硅励磁系统的缺点是它的励磁电源来自发电机端，受发电机机端电压变化的影响。
当发电机机端电压下降时其强励能力下降，对电力系统的暂态稳定不利。
不过随着电力系统中快速保护的应用，故障切除时间的缩短，且&并励可控硅励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数，可以较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。
综合考虑技术和经济两方面因素，推荐在发电机组采用自并励快速励磁方式。
基于单机无穷大系统分析励磁系统对电网稳定性的影响
定时， 静态稳定极 限达到线路极限 比维持 Ｅ 叵定 的 调节器能提高静稳极 限约为 ３ ％。维持发 电机 电 ０
第３ ２卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ４月
华 电技 术
Ｈｕ ｄ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｉｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ
Ｖ０ ． ２ Ｎｏ ４ １３ ．
Ａｐ ． ０１ ｒ２ ０
基 于 单 机 无 穷大 系统 分 析 励磁 系统 对 电 网 稳 定 性 的 影 响
王 平 波
（ 中国长江三峡开发集 团公 司长江水 电公 司向家坝分公 司 ， 云南 水 富 ６７ ０ ） ５ ８０
各种 限制 和保 护 ，Ｓ 以提供 过磁 通 （ 赫 ） Ｐ Ｓ可 伏 限制 、
收 稿 日期 ：０ ０— ｌ ０ ２１ ０ 一 ６
共母 线 电压将 随着 无 功 负 荷 的 增加 而略 有 下 降 ， 增
加 的无功负荷将由这 ２个机组分别承担 ， 各机组 的
第 ４期
王 平波 ： 于单机 无 穷大 系统分 析励 磁 系统 对 电 网稳 定性 的影 响 基
关 键 词 ： 磁 系统 ； 态 稳 定 ； 态稳 定 ； 步 发 电机 ； 响分 析 励 暂 静 同 影
中图分类号 ：Ｐ３ １１２ Ｔ １ Ｔ ｌ ．３ ：Ｍ ７ ２
文献标 志码 ： Ａ
文章编号 ：６ ４—１５ （０ ０ ０ ０ ２ ０ １７ ９ １ ２ １ ）４— ００— ３ 表 １ 励磁 系统的分类
励磁系统对电力控制系统静态稳定性的影响
励磁系统对电力控制系统静态稳定性的影响由于我国远距离输电系统的发展、高压电网的建成以及大容量发电机组在电网中投入运行和联合电力系统地发展，一个要面临的重要问题是怎样保持电力系统稳定、安全、可靠地运行。
在提高电力系统的安全性和稳定性运行中，起着至关重要作用的装置就是同步发电机励磁系统。
在诸多提高同步发电机稳态运行的措施中，人们普遍认为最有效和经济的措施是提高励磁系统的控制性能。
同步发电机励磁系统的发展主要体现在两个方面：一是励磁方式的发展；二是励磁控制器的发展。
励磁系统是同步发电机的重要配套装置,其对于改善电力系统运行的安全性和稳定性,保证电源质量具有重要意义。
本文就发电机励磁系统展开研究，并通过MATLAB仿真分析关于发电机的励磁调节对电力系统静态稳定性的影响。
目录1 绪论 (2)1.1前言 (2)1.2励磁控制原理 (2)1.3 同步发电机励磁系统的介绍 (3)1.3.1励磁方式的发展 (3)1.3.2励磁调节的发展 (4)1.3.3励磁系统对电力系统稳定性的影响 (6)1.4本文的主要工作 (7)2 电力系统稳定 (7)2.1引言 (7)2.2电力系统稳定性概述 (7)2.3电力系统稳定性的研究方法和对象 (8)2.4电力系统的稳定性基本概念 (8)2.5电力系统静态稳定性的分析方法 (10)2.5.1小干扰法分析简单电力系统的静态稳定 (10)2.5.2根据特征值判断系统的稳定性 (11)3 基于MATLAB的电力系统静态稳定性的仿真与分析 (12)3.1引言 (12)3.2电力系统静态稳定性简介 (13)3.3简单电力系统的静态稳定性仿真 (14)3.3.1Simulink模型构建 (14)3.3.2MATLAB仿真分析 (16)4结论以及展望 (23)4.1本文的主要结论 (24)4.2 后续的工作展望 (24)1绪论1.1前言大型化、联合化电力系统的发展是世界电力系统发展的趋势，同时也是我国电力行业发展的必然趋势。
同步发电机励磁控制实验报告
同步发电机励磁控制实验报告竭诚为您提供优质文档/双击可除同步发电机励磁控制实验报告篇一：同步发电机励磁控制实验同步发电机励磁控制实验一、实验目的1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动；4．了解微机励磁调节器的基本控制方式；5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响；6．了解几种常用励磁限制器的作用；7．掌握励磁调节器的基本使用方法。
二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。
励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。
图1励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。
可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。
当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。
而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。
两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。
微机励磁调节器的控制方式有四种：恒uF（保持机端电压稳定）、恒IL（保持励磁电流稳定）、恒Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。
其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。
同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。
当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。
发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90°，实现逆变灭磁。
电力系统稳定器――pss是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节，常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。
同步发电机自动励磁调节作用
浅谈同步发电机自动励磁调节作用【摘要】当前，在电力系统中同步发电机励磁系统主要是通过励磁调节来充分发挥发电机的作以提高电力系统稳定性。
且随着电网的扩大，电网的稳定和安全运行的问题日益突出，因此，发电机励磁系统自动励磁调节作用在电力系统中的重要性也就愈来愈为人们所关注。
【关键词】自动励磁稳定调节作用前言励磁系统为同步发电机的重要组成部分，其直接影响发电机的运行特性，对电力系统的稳定安全的运行有者重要的影响。
近年来国内大型发电机组应用自并励磁系统的方式已经得到广泛普及，因采用自并励磁系统发电机组比采用无刷励磁系统发电机组造价低，性能价格比高。
一、自动励磁调节系统的构成励磁系统是供给同步发电机励磁电源的一套系统，它一般由两部分组成：一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作功率单元；另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁调节器。
励磁控制器的硬件结构已经从传统的模拟式调节单元发展到了以微机计算机为核心的数字式，现阶段16位机已经成为自此控制器cpu的主流，它的输入信号来自电压互感器和电流互感器，通过软件调节输入量去控制功率单元，数字式自动励磁调节器借助其软件优势，在调节规律和辅助功能等方面可以有很大的灵活性，对应于软件的励磁控制方式也是从最初的比例控制发展到pid控制方式以及avr+pss控制方式，近年来线型最优控制和非线型励磁控制理论已经得到了充分的眼界并在我国看是应用。
二、同步发电机励磁发展历史和现状控制理论的发展是由单变量到多变量，由线性到非线性，最终向智能控制方向迈进，励磁控制规律也经历了与之完全相适应的发展过程。
励磁控制器的控制规律研究一直是控制领域和电力系统一个极为活跃的课题。
同步发电机的励磁控制技术总是随着控制理论的发展而发展的，控制理论的每一步发展都将引起同步发电机励磁控制技术的突破。
从20世纪40年代开始，励磁控制规律主要经历了以下几个发展阶段（1）古典励磁控制首先从单机系统的分析和研究开始，提出了按机端电压偏差调节的比例调节方式。
同步发电机进相运行静稳定下降的原因
同步发电机进相运行静稳定下降的原因同步发电机是电力系统中的重要组成部分，其稳定运行对于电力系统的正常运行至关重要。
然而，在同步发电机进相运行过程中，有时候会出现静态稳定性下降的情况，这可能会对电力系统的稳定性产生负面影响。
下面是同步发电机进相运行静稳定下降的原因：1. 电网电压不稳定：电网电压的波动和不稳定性可能导致同步发电机的静稳定性下降。
当电网电压突然变化时，同步发电机的输出电压也会随之变化，而这种突变可能会导致发电机的振荡和不稳定性。
2. 发电机励磁不足：同步发电机的励磁系统负责提供稳定的磁场以产生电能。
如果发电机励磁不足，磁场强度会减弱，导致发电机的输出电压不稳定，进而影响到发电机的静态稳定性。
3. 负载突变：当负载突然变化时，如大型电动设备的启动或停止，同步发电机将面临负载平衡的挑战。
负载的突变可能导致发电机的输出电压和频率波动，从而降低了其静态稳定性。
4. 发电机机械故障：机械故障如转子不平衡、轴承磨损等都可能导致同步发电机的旋转部件出现振动或不稳定。
这些机械问题会影响发电机运行的平稳性，进而降低发电机的静态稳定性。
为解决同步发电机进相运行静稳定下降的问题，我们可以采取以下措施：1. 定期检查和维护发电机励磁系统，确保发电机励磁稳定并满足运行要求。
2. 强化发电机的监控和保护系统，及时发现并修复机械故障，避免故障进一步恶化。
3. 提高对电力系统的监控能力，及时发现电网电压和负载的变化，并采取措施稳定电网工作。
综上所述，同步发电机进相运行静稳定下降可能受电网电压、发电机励磁、负载以及机械故障等多个因素的影响。
通过定期检查和维护，加强监控和保护系统以及提高电力系统的监控能力，我们可以降低静稳定性下降的风险，确保同步发电机的稳定运行。
发电机励磁系统对电力系统稳定的影响
发电机励磁系统对电力系统稳定的影响摘要：本文主要阐述发电机励磁系统，在确保电力系统安全稳定运行所起的作用。
分析了发电机励磁系统对静态稳定、暂态、动态稳的影响，以及增强系统阻尼的措施。
关键词：发电机励磁系统稳定一、发电机励磁系统的主要作用：励磁系统的主要任务是向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流，以满足发电机正常运行的需要。
对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机运行进行控制的主要手段之一。
励磁系统的主要作用是：1、维持发电机的端电压维持发电机的端电压等于给定值是电力系统调压的主要手段之一，在负荷变化的情况下，要保证发电机端电压为给定值则必须调节励磁。
由发电机的简化相量图（图1-1所示）可得：Eq =Uf+jIfXd（1-1）式中：Eq ——发电机的空载电势；Uf——发电机的端电压；If——发电机的负荷电流比例。
图1-1 发电机的简化相量图式（1-1）说明，在发电机空载电势Eq恒定的情况下，发电机端电压Uf 会随负荷电流If的加大而降低，为保证发电机端电压Uf 恒定，必须随发电机负荷电流If的增加（或减小），增加（或减小）发电机的空载电势Eq ，而Eq是发电机励磁电流If q的函数（若不考虑饱和，Eq 和If q成正比），故在发电机运行中，随着发电机负荷电流的变化，必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。
为了表示励磁系统维持发电机端电压恒定的能力，采用了调压精度的概念。
所谓调压精度是指在自动励磁调节器投入运行，调差单元退出，电压给定值不行进人工调整的情况下，发电机负载人零变化到视在功率额定值以及环境温度、频率、电源电压波动等在规定的范围内变化时，所引起的发电机端电压的最大变化，常用发电机额定电压的百分数表示。
一般来说，发电机在运行中引起端电压变化的主要因素是负荷电流的变化，通常用发电机调压静差率δJ来表示这种变化。
调压静压率是指自动励磁调节器的调差单元退出，电压给定值不变，负载从额定视在功率减小到零时发电机端电压的变化率，它可由下式计算：δJ （%）=[（Uf0-Uf）/Uf e]×100% （1-2）式中：Uf0——发电机空载电压；Uf——发电机额定负荷时的电压；Uf e——发电机的额定电压。
同步发电机励磁控制系统实验报告
同步发电机励磁控制系统实验摘要：本课题主要针对如何提高和维持同步发电机运行地稳定性, 是保证电力系统安全、经济运行,及延长发电机寿命而进行地同步发电机励磁方式, 励磁原理, 励磁地自动控制进行了深入地解剖. 发电机在正常运行时,负载总是不断变化地, 而不同容量地负载, 以及功率因数地不同, 对发电机励磁磁场地作用是不同地, 对同步发电机地内部阻抗压降也是不一样地. 为了保持同步发电机地端电压稳定,需要根据负载地大小及负载地性质调节同步发电机地励磁电流,因此, 研究同步发电机地励磁控制具有十分重要地应用价值. 本课题主要研究同步发电机励磁控制在不同状态下地情况, 同步发电机起励、控制方式及其相互切换、逆变灭磁和跳变灭磁开关灭磁、伏赫实验等. 主要目地是是同学们加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统地基本任务；了解自并励励磁方式和它励励磁方式地特点；了解微机励磁调节器地基本控制方式.关键词：同步发电机；励磁控制；它励第一章文献综述1.1概述向同步发电机地转子励磁绕组供给励磁电流地整套装置叫做励磁系统. 励磁系统是同步发电机地重要组成部分, 它地可靠性对于发电机地安全运行和电网地稳定有很大影响. 发电机事故统计表明发电机事故中约1/3 为励磁系统事故, 这不但影响发电机组地正常运行而且也影响了电力系统地稳定, 因此必须要提高励磁系统地可靠性, 而根据实际情况选择正确地励磁方式是保证励磁系统可靠性地前提和关键. 我国电力系统同步发电机地励磁系统主要有两大类一类是直流励磁机励磁系统, 另一类是半导体励磁系统. b5E2RGbCAP1.2同步发电机励磁系统地分类与性能1.2.1直流励磁机励磁系统直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源, 供给发电机转子回路地励磁电流.其中直流发电机称为直流励磁机. 直流励磁机一般与发电机同轴,励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流, 形成有碳刷励磁. 直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式. 自励与他励地区别是对主励磁机地励磁方式而言地, 他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机,因此所用设备增多,占用空间大,投资大,但是提高了励磁机地电压增长速度,因而减小了励磁机地时间常数, 他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上. p1EanqFDPw 采用直流励磁机供电地励磁系统, 在过去地十几年间, 是同步发电机地主要励磁系统. 目前大多数中小型同步发电机仍采用这种励磁系统.长期地运行经验证明,这种励磁系统地优点是：具有独立地不受外系统干扰地励磁电源, 调节方便,设备投资及运行费用也比较少. 缺点是：运行时整流子与电刷之间火花严重,事故多,性能差,运行维护困难,换向器和电刷地维护工作量大且检修励磁机时必须停主机,很不方便. 近年来, 随着电力生产地发展, 同步发电机地容量愈来愈大, 要求励磁功率也相应增大, 而大容量地直流励磁机无论在换向问题或电机地结构上都受到限制. 因此,直流励磁机励磁系统愈来愈不能满足要求. 目前, 在100MW及以上发电机上很少采用. DXDiTa9E3d1.2.2半导体励磁系统半导体励磁系统是把交流电经过硅元件或可控硅整流后, 作为供给同步发电机励磁电流地直流电源. 半导体励磁系统分为静止式和旋转式两种. RTCrpUDGiT1.2.2.1 静止式半导体励磁系统静止式半导体励磁系统又分为自励式和它励式两种1）自励式半导体励磁系统自励式半导体励磁系统中发电机地励磁电源直接由发电机端电压获得经过控制整流后,送至发电机转子回路, 作为发电机地励磁电流,以维持发电机端电压恒定地励磁系统, 是无励磁机地发电机自励系统.最简单地发电机自励系统是直接使用发电机地端电压作励磁电流地电源, 由自动励磁调节器控制励磁电流地大小,称为自并励可控硅励磁系统,简称自并励系统.自并励系统中,除去转子本体极其滑环这些属于发电机地部件外, 没有因供应励磁电流而采用地机械转动或机械接触类元件,所以又称为全静止式励磁系统. 下图为无励磁机发电机自并励系统框图, 其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端地整流变压器ZB 提供, 经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流, 可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制.系统起励时需要另加一个起励电源. 5PCzVD7HxA 无励磁机发电机自并励系统地优点是：不需要同轴励磁机,系统简单,运行可靠性高；缩短了机组地长度, 减少了基建投资及有利于主机地检修维护；由可控硅元件直接控制转子电压, 可以获得较快地励磁电压响应速度；由发电机机端获取励磁能量, 与同轴励磁机励磁系统相比,发电机组甩负荷时,机组地过电压也低一些.其缺点是：发电机出口近端短路而故障切除时间较长时, 缺乏足够地强行励磁能力对电力系统稳定地影响不如其它励磁方式有利. 由于以上特点, 使得无励磁机发电机自并励系统在国内外电力系统大型发电机组地励磁系统中受到相当重视. jLBHrnAILg （2）它励式半导体励磁系统它励式半导体励磁系统包括一台交流主励磁机JL 和一台交流副励磁机FL,三套整流装置. 两台交流励磁机都和同步发电机同轴,主励磁机为100HZ中频三相交流发电机, 它地输出电压经过硅整流装置向同步发电机供给励磁电流. 副励磁机为500HZ中频三相交流发电机, 它地输出一方面经可控硅整流后作为主励磁机地励磁电流,另一方面又经过硅整流装置供给它自己所需要地励磁电流. 自动调励地装置也是根据发电机地电压和电流来改变可控硅地控制角, 以改变励磁机地励磁电流进行自动调压. xHAQX74J0X 它励式半导体励磁系统地优点是：系统容量可以做得很大, 励磁机是交流发电机没有换向问题而且不受电网运行状态地影响. 缺点是：接线复杂, 有旋转地主励磁机和副励磁机,启动时还需要另外地直流电源向副励磁机供给励磁电流. 这种励磁系统多用于10万千瓦左右地大容量同步发电机. LDAYtRyKfE1.2.2.2旋转式半导体励磁系统在它励和自励半导体励磁系统中, 发电机地励磁电流全部由可控硅＜或二极管）供给, 而可控硅＜或二极管）是静止地故称为静止励磁.在静止励磁系统中要经过滑环才能向旋转地发电机转子提供励磁电流. 滑环是一种转动接触元件随着发电机容量地快速增大,巨型机组地出现, 转子电流大大增加, 转子滑环中通过如此大地电流, 滑环地数量就要增加很多. 为了防止机组运行当中个别滑环过热,每个滑环必须分担同样大小地电流. 为了提高励磁系统地可靠性取消滑环这一薄弱环节, 使整个励磁系统都无转动接触地元件,就产生了无刷励磁系统, 如图4 所示. Zzz6ZB2Ltk副励磁机FL是一个永磁式中频发电机, 其永磁部分画在旋转部分地虚线框内.为实现无刷励磁, 主励磁机与一般地同步发电机地工作原理基本相同,只是电枢是旋转地.其发出地三相交流电经过二极管整流后, 直接送到发电机地转子回路作励磁电源,因为励磁机地电枢与发电机地转子同轴旋转, 所以它们之间不需要任何滑环与电刷等转动接触元件,这就实现了无刷励磁. 主励磁机地励磁绕组JLLQ是静止地, 即主励磁机是一个磁极静止, 电枢旋转地同步发电机. 静止地励磁机励磁绕组便于自动励磁调节器实现对励磁机输出电流地控制, 以维持发电机端电压保持恒定. 无刷励磁系统地优点是：取消了滑环和碳刷等转动接触部分.缺点是：在监视与维修上有其不方便之处. 由于与转子回路直接连接地元件都是旋转地, 因而转子回路地电压电流都不能用普通地直流电压表、直流电流表直接进行监视, 转子绕组地绝缘情况也不便监视, 二极管与可控硅地运行状况,接线是否开脱, 熔丝是否熔断等等都不便监视,因而在运行维护上不太方便. dvzfvkwMI1 1.3同步发电机励磁系统地发展史由于电力系统运行稳定性地破坏事故, 会造成大面积停电, 使国民经济遭受重大损失,给人民生活带来重大影响,因此, 改善与提高电力系统运行地稳定性意义重大.早在20世纪40 年代,有电力系统专家就强调指出了同步发电机励磁地调节对提高电力系统稳定性地重要作用, 随后这方面地研究工作一直受到重视. 研究主要集中在2 个方面: 一是励磁方式地改进, 二是励磁控制方式地改进. rqyn14ZNXI在励磁方式方面, 世界各大电力系统广泛采用可控硅静止励磁方式, 因为这种无旋转励磁机地可控硅自并励方式具有结构简单、可靠性高及造价低廉等优点。
浅析励磁系统对电力系统安全稳定运行的影响
图3 FM T 2822型自动励磁调节器逻辑框图
(1) 基本特点: 既有 AV R 自动通道与 FCR 手动 通道互相跟随功能, 又能非常平滑无扰动地切换; 所有 保护设置与整定均在计算机整定后下传, 所有实时信 号及开关状态不仅能在面板上反映出来, 而且还可在 在线状态下从个人计算机 R S2232口很方便地了解。在 AV R 与 FCR 通道不正常情况下, 还能自动切到备用 控制方式。
美国联邦实验室的专家预测未来5年内进入市场的风 轮机将比现在使用的更大、更轻, 塔高将达61 m , 并有 先进的副翼、可变运行速度以及直接驱动的发电机。风 轮机的效率提高, 使风力发电的成本不断降低。
[ 摘自《中国电力》1999, (1) ]
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图1 带有辅助励磁机的励磁原理图 1—主发电机; 2—二极管整流桥; 3—交流励磁机 (250H z) ;
4—可控硅整流桥; 5—永磁机 (350H z) 我省嵩屿电厂300MW 发电机就是采用这种励磁 方式, 无刷励磁从原理上讲也是属于这种。然而, 由于 辅助励磁机的存在, 不仅使机组轴系变长, 而且还需将 轴末端的机械振动严格地限制在很小的范围内, 否则
图4 甩负荷试验各电气量变化过程
(P = 75MW , Q = 20M var)
仅瞬时过电压, 调节器很快就把它拉回到空载额定状 态, 整个调节过程稳定可靠。机组带有功功率35MW 、 无功功率20M var 进行模拟低油压既跳主发电机开关 又跳灭磁开关 (全停) 试验的录波曲线如图5所示,
4 结束语
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永磁机转子有可能触及定子内壁及绕组, 在运行中造 成损坏。从图2所示的无刷励磁系统传递函数框图可以 看到调节器的输出控制量是励磁机电压 V ff 而不是 V f, 两者之间有一个惯性环节, 一般滞后015～ 2 s, 所以 该方式不可能有很高的反应速度。
同步发电系统中的稳定性分析与控制
同步发电系统中的稳定性分析与控制同步发电系统是指由多台机组组成的发电系统，这些机组的频率、电压、相位等参数均保持同步工作。
同步发电系统是现代电力系统的重要组成部分，其稳定运行对于保证电力系统的可靠性、经济性和安全性至关重要。
本文将深入探讨同步发电系统的稳定性分析与控制问题。
一. 同步发电系统的基本结构同步发电系统由发电机、转子、励磁系统、调速系统、稳压系统等五大部分组成。
其中，发电机是整个系统的核心部件，其工作原理是通过内部的永磁体和电枢产生电磁感应，从而产生电流输出。
转子通过励磁系统提供磁场，使得整个系统能够旋转，并不断地产生电能。
调速系统和稳压系统是保证同步发电系统运行的关键，调速系统通过控制发电机的输出功率，使得系统能够在负载变化时保持稳定。
稳压系统则是保证系统电压的稳定性，通过对电压进行实时监测，并调节励磁电流来保持电压恒定。
二. 同步发电系统的稳定性分析同步发电系统的稳定性主要体现在频率稳定性和电压稳定性两个方面。
1. 频率稳定性分析同步发电系统的频率稳定性取决于系统内部的发电机机组数量、负载变化以及调速系统的性能等因素。
在负载变化较小的情况下，系统频率基本维持稳定，但一旦负载变化较大，由于发电机输出功率的调节存在一定的延迟，会导致系统频率出现变化。
此时，调速系统需要快速响应并调整发电机的输出功率，才能够保证系统频率的稳定。
2. 电压稳定性分析同步发电系统的电压稳定性是指系统内部的电压保持稳定。
在实际运行中，由于负载的变化、线路的长度、负载的不均衡等因素，会导致系统电压的波动。
为保证电压的稳定，稳压系统需要对电压进行实时监测，并根据实际情况进行调节。
三. 同步发电系统的稳定性控制同步发电系统的稳定性控制主要包括调速控制和稳压控制两个方面。
1. 调速控制调速控制是通过控制发电机的输出功率，来维持系统频率的稳定。
调速系统的主要任务是在负载变化时，快速响应并调整发电机的输出功率。
现代电力系统中，尤其是大型电力系统中，通常会采用自动发电控制系统来实现调速控制。