发电机励磁系统模型的选择和励磁系统参数整定

发电机励磁系统模型的选择和励磁系统参数整定（提纲）

浙江省电力试验研究院竺士章

1 励磁系统模型的选择

自动电压调节器模型一般应符合GB/T7409.2的要求。在常规励磁调节模型器模型结构不能解决电力系统稳定问题时需要选用特殊控制原理和模型结构。

自并励静止励磁系统的自动电压调节器不宜采用磁场电流反馈。

交流励磁机励磁系统宜采用励磁机励磁电流反馈。

2 校正环节的限幅模型对电力系统稳定的影响

采用IEEE标准模型。

3 励磁系统的参数整定

3．1 由电压静差率决定励磁系统静态增益

1）较小的电压静差率对电力系统稳定有较好的作用

2）估计励磁系统静态增益的两种方法：Xd法和励磁电压法

3．2 由机端电压突降控制角移到最小决定PID环节最小的动态增益，同时满足规定的励磁系统动态增益（低频振荡范围内的增益）

3．3 发电机空载阶跃响应确定PID参数

1）自并励励磁系统发电机空载阶跃响应指标与发电机在线对电力系统稳定的影响

2）自并励励磁系统发电机空载阶跃响应的优化指标

3）交流励磁机励磁系统发电机空载阶跃响应指标的影响

4）交流励磁机励磁系统发电机空载阶跃响应的优化指标

4 发挥发电机组短时工作能力，保护发电机组安全

5 过励限制的整定

5．1 过励限制整定的一般原则

顶值电压倍数大于2倍的励磁系统应有顶值电流瞬时限制功能。励磁系统顶值电流一般应等于发电机标准规定的最大磁场过电流值，当两者不同时按小者确定。

过励反时限特性函数类型与发电机磁场过电流特性函数类型一致。因励磁机饱和难以与发电机磁场过电流特性匹配时宜采用非函数形式的多点表述反时限特性。

过励反时限特性与发电机转子绕组过负荷保护特性之间留有级差。顶值电流下的过励反时限延时应比发电机转子过负荷保护延时适当减少，但不宜过大，一般可取2s，并大于发变组后备保护的延迟时间。

过励反时限启动值小于发电机转子过负荷保护的启动值，一般为105%～110%发电机额定磁场电流。启动值一般不影响反时限特性。

过励反时限限制值一般比启动值减少5%～10%发电机额定磁场电流，以释放积累的热量。也可限制到启动值，再由操作人员根据过励限制动作信号，减少磁场电流。

5．2以发电机磁场电流作为过励限制控制量的过励限制整定

5．3以励磁机磁场电流作为过励限制控制量的过励限制整定

当不采用发电机转子过电流保护时过励限制仍按照上述方法确定。

5．4 合理整定定子过电流限制和保护、合理整定励磁变和主励磁机保护

6 关于过励报警、切换和保护的意见

6．1 设置过励报警信号

6．2 误强励至保护动作的时间——完善调节器故障检测

6．3 顶值电流瞬时限制失败的判断

6．4 过励反时限限制失败的判断

6．5高起始响应励磁系统的励磁装置应设置调节器输出过电流保护，保护动作后灭磁。 7 欠励限制的整定

7．1 原则

建议采用叠加方式介入A VR ，提高静稳极限。

7．2过励反时限限制失败的判断

7．3 检查欠励限制与欠励切换、失磁保护匹配情况

8 V/Hz 限制的整定

发电机动态过程的励磁调节应不受电压/频率比率限制单元动作的影响

8．1 获得发电机和主变的过激磁特性

8．2 V/Hz 限制定时限和反时限特性

9 电压调差率的整定原则

电网调度按照发电机对所在电网高压母线电压维持水平的要求规定电压调差率D 。在调度未作出规定前电压调差率宜按以下方法整定。

E1 机端并列的发电机的电压调差率D

机端并列发电机的电压调差率宜按照5～8%整定，在无功分配稳定的情况下取小值。同母线下发电机的电压调差率相同。

E2主变高压侧并列的发变组的电压调差率D T

主变高压侧并列的发变组的电压调差率满足以下条件：

1）按照发电机无功电流由零增加到额定无功电流时，发电机电压变化不大于5%额定电压。

2）同母线下发变组的电压调差率相同。

主变高压侧并列的发变组的调差率D T 计算见下式。

GN

TN TN GN K T I I U U D U D ⋅+= 式中：D T ——主变高压侧并列的发变组的电压调差率，%；

U K ——主变短路电压，%；

D ——发电机电压调差率，%；

I GN 、I TN ——发电机额定定子电流和主变额定电流，A ；

U GN 、U TN ——发电机额定定子电压和主变额定电压，V 。