發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理

1、關于發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理第一張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月現(xiàn)代勵磁基礎同軸直流發(fā)電機（體積大、效率低、容量小）電力電子器件：二極管、晶閘管（可控硅）、IGBT等PN結(jié)、單相導通特性、可控硅伏安特性可控硅導通條件：正向電壓、正向脈沖可控硅關斷條件：反向電壓同步電壓、觸發(fā)脈沖、脈寬調(diào)制開關勵磁第二張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月開關勵磁原理AC變DCDC變AC非相控電路不需要同步小功率小勵磁第三張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月開關勵磁原理示意第四張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月可控硅勵磁原理三相全控橋電路=00:強勵狀態(tài)，AC變DC=0:整流狀態(tài)，AC變DC=150

2、0:逆變狀態(tài)，DC變AC第五張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月全控橋與半控橋全控橋：整流與逆變整流特征相同能夠逆變也能續(xù)流Uf反相恒定If線性衰減滅磁快半控橋：整流與續(xù)流整流特征相同不能逆變只能續(xù)流Uf0If非線性衰減滅磁慢續(xù)流二極管第六張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月可控硅組件與整流柜第七張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三相全控橋電路要點SCR導通順序：1234561234561234整流狀態(tài)交流變直流，能量供給00a0逆變狀態(tài)直流變交流，能量反送900a1500 (1800-0)Ud0Ud=1.35U2cosaI20.816Id第八張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年

3、6月三相全控橋?qū)嶋H電路波形因電感引起換弧角帶來的過電壓尖峰，逆變顛覆實際電路器件介紹：快熔、阻容、分流器、表記、均流、開關、脈沖變等第九張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月同步發(fā)電機勵磁的作用從發(fā)電廠角度研究勵磁調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓（空載）調(diào)節(jié)發(fā)電機無功功率（負載）多臺發(fā)電機無功功率分配（調(diào)差）安全可靠運行從電力系統(tǒng)角度研究勵磁提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性（小擾動穩(wěn)定）提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性（小擾動失穩(wěn)）提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性（大擾動穩(wěn)定）改善系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性二次電壓控制安全可靠運行。第十張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定的影響 (a)Eq恒定(勵磁電流恒定)，內(nèi)功率特性曲線(Eq=常數(shù)

4、)（ECR）(b)當Eq恒定,Eq及U的變化(c) Eq恒定(發(fā)電機暫態(tài)電勢恒定)(d)當Eq恒定，Eq及U的變化(e) U恒定(發(fā)電機機端電壓恒定)(f)當U恒定，Eq及Eq的變化(c) 和(e)分別維持Eq和U為恒定時，發(fā)電機的功角特性曲線（AVR）維持Eq近似不變的外功率特性曲線靜態(tài)穩(wěn)定功率達到極限，功角大于900 第十一張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定的影響 (a)單機無限大母線系統(tǒng)(b)短路故障下，功率特性曲線的變化：初始工作曲線1；短路后3；故障切除2 暫態(tài)穩(wěn)定性決定于加速面積abedabcd是否小于或等于減速面積dfed。提高暫態(tài)穩(wěn)定性有兩種方法1、減小加速

5、面積：加快故障切除時間2、增大減速面積：提高勵磁電壓響應比；提高強勵電壓倍數(shù)，使故障切除后的發(fā)電機內(nèi)電勢Eq迅速上升，增加功率輸出，以達到增加減速面積的目的。正常工作曲線1；短路曲線3；強勵使功率特性曲線增加到bc段（減少了加速面積）；2時故障切除；強勵使曲線2的dehg增加到dehg （增大減速面積）；轉(zhuǎn)子功角最大值由m降到m。 勵磁頂值電壓越高，電壓響應比越快，勵磁調(diào)節(jié)對改善暫態(tài)穩(wěn)定的效果越明顯。第十二張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月勵磁對動態(tài)穩(wěn)定的影響 單機無窮大系統(tǒng)線性化小偏差理論數(shù)學模型 當發(fā)電機與系統(tǒng)的外接電抗較小，并且發(fā)電機的輸出功率較低時，系數(shù)K5為正，這時AVR的作用

6、是引入了一個負的同步轉(zhuǎn)矩和一個正的阻尼轉(zhuǎn)矩，有利于動態(tài)穩(wěn)定；當發(fā)電機與系統(tǒng)的外接電抗較大，并且發(fā)電機的輸出功率較高時，系數(shù)K5為負，這時AVR的作用是引入了一個正的同步轉(zhuǎn)矩和一個負的阻尼轉(zhuǎn)矩不利于動態(tài)穩(wěn)定；快速勵磁系統(tǒng)以及特定參數(shù)條件下造成動態(tài)穩(wěn)定性惡化的原因是由于勵磁系統(tǒng)和發(fā)電機勵磁繞組的滯后特性所致。第十三張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月電力系統(tǒng)穩(wěn)定簡介電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為三個電量的穩(wěn)定：電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、功角穩(wěn)定。勵磁系統(tǒng)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定主要是提高電壓的穩(wěn)定，其次是提高功角穩(wěn)定。頻率穩(wěn)定由調(diào)速器負責。功角穩(wěn)定又分為三種：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定是系統(tǒng)受到小擾動后系統(tǒng)的穩(wěn)定性；暫態(tài)穩(wěn)定是大擾動后系統(tǒng)在隨后的12個周波的穩(wěn)定性；動態(tài)穩(wěn)定是