首先，將發(fā)電機(jī)的電壓維持在給定的水平保持電壓水平是勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)。主要有三個(gè)原因：下面成都發(fā)電機(jī)廠家給大家詳解的講。

01、確保電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的安全

電力系統(tǒng)中的操作設(shè)備具有額定工作電壓和大工作電壓。將發(fā)電機(jī)端電壓保持在允許水平是確保發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行的基本條件之一。這要求發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)不僅可以保證靜止，而且可以在大擾動(dòng)后保持穩(wěn)定狀態(tài)。發(fā)電機(jī)電壓處于給定的允許水平。發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)定規(guī)定大型同步發(fā)電機(jī)的工作電壓不得超過(guò)額定值的110％。

02、確保發(fā)電機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

發(fā)電機(jī)在額定值附近運(yùn)行是經(jīng)濟(jì)的。如果發(fā)電機(jī)電壓下降，輸出相同功率所需的恒定電流將增加，導(dǎo)致?lián)p耗增加。法規(guī)規(guī)定大型發(fā)電機(jī)的工作電壓不得低于額定值的90％；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓低于95％時(shí)，發(fā)電機(jī)應(yīng)限制在負(fù)荷運(yùn)行。其他動(dòng)力設(shè)備也存在這個(gè)問(wèn)題。

03、在許多方面需要增加維持發(fā)電機(jī)電壓和增加電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的能力。

勵(lì)磁控制系統(tǒng)對(duì)提高靜態(tài)穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性有顯著影響，是簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，有效的措施。

其次，控制無(wú)功功率分配的并聯(lián)分布

并聯(lián)運(yùn)行單元的無(wú)功功率的合理分配與發(fā)電機(jī)端電壓的調(diào)節(jié)率有關(guān)。發(fā)電機(jī)端電壓的調(diào)整有三種調(diào)整特性。:無(wú)調(diào)整，負(fù)調(diào)整和正調(diào)整。

當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)具有差動(dòng)調(diào)節(jié)的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，無(wú)功功率根據(jù)調(diào)節(jié)率分配。對(duì)于小的調(diào)節(jié)率，有更多的無(wú)功功率，對(duì)于大的調(diào)節(jié)率，有更少的無(wú)功功率。

如果發(fā)電機(jī)變壓器單元在高壓側(cè)并聯(lián)連接，由于變壓器具有大的電抗，如果采用無(wú)差動(dòng)特性，則在通過(guò)變壓器到高壓側(cè)之后單元變得調(diào)節(jié)不良。如果變壓器電抗很大，為了穩(wěn)定高壓母線電壓，高壓母線的調(diào)節(jié)率不應(yīng)太大。此時(shí)，發(fā)電機(jī)可以采用負(fù)調(diào)節(jié)特性，其功能是部分補(bǔ)償主變壓器中的無(wú)功電流。在其上形成的電壓降也稱(chēng)為負(fù)載補(bǔ)償。調(diào)節(jié)特性由白色電壓調(diào)節(jié)器中的附加調(diào)節(jié)連桿設(shè)定。對(duì)于連接到大型系統(tǒng)的設(shè)備，調(diào)整系數(shù)Ku調(diào)整為±（3％-10％）。

第三，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

01、勵(lì)磁控制系統(tǒng)對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響對(duì)于渦輪發(fā)電機(jī)，功率角特性為：

當(dāng)沒(méi)有激勵(lì)調(diào)整時(shí)，Eq=常數(shù)，靜態(tài)穩(wěn)定功率限制對(duì)應(yīng)于90°的功率角。

如果發(fā)電機(jī)可以在運(yùn)行期間自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁，則Eq是可變值，并且可以顯著提高相應(yīng)的傳動(dòng)功率。靜態(tài)穩(wěn)定功率極限的理論值取決于微動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的條件，相應(yīng)的功率角大于90°。

如果勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有更好的性能和更高的電壓放大，則在負(fù)載變化期間發(fā)電機(jī)電壓U可以保持在恒定值。外部功率特性曲線將具有更高的斜率和靜態(tài)穩(wěn)定功率限制。理論值還取決于微觀動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的條件。相應(yīng)的轉(zhuǎn)子功率角大于90°。

在增加同步電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定能力之后，相應(yīng)系統(tǒng)傳輸功率的能力也得到改善。

02、勵(lì)磁控制系統(tǒng)對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

有兩種方法可以改善瞬態(tài)穩(wěn)定性，減小加速區(qū)域或增加減速區(qū)域。減小加速區(qū)域的有效措施之一是加快故障排除的時(shí)間。增加減速區(qū)域的有效措施是增加勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁電壓響應(yīng)比，增加強(qiáng)制勵(lì)磁電壓的倍數(shù)，使故障消除后發(fā)電機(jī)的內(nèi)部電位增大。 Eq迅速上升并增加功率輸出以增加減速區(qū)域。

勵(lì)磁頂電壓越高，電壓響應(yīng)比越快，勵(lì)磁調(diào)節(jié)對(duì)提高暫態(tài)穩(wěn)定性的影響越明顯。但是，考慮到發(fā)電機(jī)絕緣的強(qiáng)度，強(qiáng)勵(lì)磁頂電壓好是（7~9）倍，基值作為發(fā)電機(jī)的空載勵(lì)磁電壓。

03、勵(lì)磁控制系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的影響

電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性問(wèn)題可以理解為電力系統(tǒng)機(jī)電振蕩的阻尼問(wèn)題。勵(lì)磁控制系統(tǒng)中的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)是電力系統(tǒng)的機(jī)電振蕩阻尼減弱（或甚至負(fù)）的重要原因之一。在某些操作模式和勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)下，電壓調(diào)節(jié)功能產(chǎn)生負(fù)阻尼效應(yīng)，同時(shí)保持發(fā)電機(jī)電壓恒定。在正常的實(shí)際范圍內(nèi)，激勵(lì)電壓調(diào)節(jié)器的負(fù)阻尼將隨著開(kāi)環(huán)增益的增加而增加。因此，提高電壓調(diào)節(jié)精度的要求與改善動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的要求不相容。

解決電壓調(diào)節(jié)精度與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性之間矛盾的有效措施是在勵(lì)磁控制系統(tǒng)中增加其他控制信號(hào)。該控制信號(hào)提供正阻尼，使得整個(gè)勵(lì)磁控制系統(tǒng)提供的阻尼為正，而動(dòng)態(tài)穩(wěn)定極限水平達(dá)到并超過(guò)靜態(tài)穩(wěn)定水平。該控制信號(hào)不影響電壓調(diào)節(jié)通道的電壓調(diào)節(jié)功能和在不改變其主控制位置的情況下保持發(fā)電機(jī)端子的電壓電平的能力。因此，它被稱(chēng)為附加勵(lì)磁控制。

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