電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置第三章

1、第三章第三章 同步發(fā)電機(jī)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理總總 述述勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)與要求勵(lì)磁系統(tǒng)的類(lèi)型勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路并聯(lián)機(jī)組間無(wú)功分配勵(lì)磁裝置的原理電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理一、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)一、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)電電壓壓控控制制無(wú)無(wú)功功分分配配提提高高穩(wěn)穩(wěn)定定強(qiáng)強(qiáng)行行勵(lì)勵(lì)磁磁強(qiáng)強(qiáng)行行減減磁磁電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v （一）電壓控制（一）電壓控制 qGGdEUjI X等值電路相量圖GGEWUEF.IEF.UG IG. .xdEq.UG.IG.IP.UG.IQ.IG

2、.j IG xd.Eq.G Gj IQ xd.電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v電壓控制電壓控制dQGGqXIUEcosdQGqXIUE同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)就是通過(guò)不斷地調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)維持機(jī)端電壓為給定水平的。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v（二）控制無(wú)功功率的分配 設(shè)單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)：GIG.UG = 常數(shù)常數(shù).電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v控制無(wú)功功率的分配 由于發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率只受調(diào)速器控制，與勵(lì)磁 電流的大小無(wú)關(guān)。電力系統(tǒng)電力系

3、統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v（三）提高并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性1.勵(lì)磁對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響發(fā)電機(jī)的輸出功率為sinXUEPqG電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v提高并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性abc同步發(fā)電機(jī)的功角特性最大可能傳輸?shù)墓β蕵O限為 XUEPqm電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v 提高并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性勵(lì)磁，則有外功率特性值與勵(lì)磁無(wú)關(guān)，若調(diào)節(jié)，而qqmEEP 它使發(fā)電機(jī)能在大于90度范圍的人工穩(wěn)定區(qū)運(yùn)行，即可提高發(fā)電機(jī)輸送功率極限或提高系統(tǒng)的穩(wěn)定儲(chǔ)備。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置

4、原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v提高并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性2.勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響發(fā)電機(jī)的暫態(tài)穩(wěn)定等面積法則 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)v（四）強(qiáng)行勵(lì)磁以改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件改善異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)改善異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)為異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行創(chuàng)造條件為異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行創(chuàng)造條件提高繼電保護(hù)工作的準(zhǔn)確性提高繼電保護(hù)工作的準(zhǔn)確性電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)（五）水輪發(fā)電機(jī)強(qiáng)行減磁（五）水輪發(fā)電機(jī)強(qiáng)行減磁 當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障突然跳閘時(shí)，由于它的調(diào)速系統(tǒng)具有較大的慣性，不能迅速關(guān)閉導(dǎo)水

5、葉，因而會(huì)使轉(zhuǎn)速急劇上升。如果不采取措施迅速降低發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，則發(fā)電機(jī)電壓有可能升高到危及定子絕緣的程度，所以，在這種情況下，要求勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁。 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理二、對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的要求二、對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的要求維持電壓水平和無(wú)功的合理分配維持電壓水平和無(wú)功的合理分配控制能力和調(diào)節(jié)范圍控制能力和調(diào)節(jié)范圍快速反應(yīng)能力快速反應(yīng)能力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)足夠的阻尼能力足夠的阻尼能力電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁功率單元自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置AERTAU UG GTVGLEI Ie e. .G G. .GG自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本構(gòu)成自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁

6、系統(tǒng)的基本構(gòu)成 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理第二節(jié)、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)類(lèi)型第二節(jié)、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)類(lèi)型電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理一一直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng) 1.自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)2.他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理二、交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng) GGAERGLE T TA AT TV V( (a a) )GE2GGU2GE1U1ABGGAERGLE TATATVTV( (b b) )GE2GGGGU2GE1U1AB起起勵(lì)勵(lì)電電源源自勵(lì)恒壓自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理二、交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)GGAERGLE T TA A1 1

7、T TV V1 1( (c c) )GGU2GE1U1AB起起勵(lì)勵(lì)電電源源U3TA2TV2起起勵(lì)勵(lì)元元件件GGAERGLE T TA AT TV VGGGE1UAB電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理三、三、靜止勵(lì)磁系統(tǒng) GGAERT TA AT TV VU起起勵(lì)勵(lì)電電源源起起勵(lì)勵(lì)元元件件ABGLETVE電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理第三節(jié)、勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路第三節(jié)、勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理一、三相橋式不可控整流電路 輸出電壓平均值輸出電壓平均值 UAV = 1.35UP-P =2.34 UP 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理二、二、三相

8、全控橋式整流電路 bacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1ud1= 30ud2uduabuacubcubaucaucbuabuactOtOtOtOidiat1uaubuc電路帶阻感負(fù)載a =30時(shí)的波形UAV =1.35Up-pcos =2.34 UPcos三相全控橋式整流電路在090時(shí)，處于整流工作狀態(tài)，改變角，可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流; 在90 180時(shí)，電路處于逆變工作狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的自動(dòng)滅磁。 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置1硬件構(gòu)成硬件構(gòu)成 變送器；同步電壓檢測(cè)電路；輸入、輸出通道電路；主機(jī)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自

9、動(dòng)裝置原理*自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置2軟件功能軟件功能 可選擇多種運(yùn)行方式。可選擇PID（比例積分微分）調(diào)節(jié)、PSS附加控制、線性最優(yōu)控制、自校正調(diào)節(jié)、非線性控制等調(diào)節(jié)控制規(guī)律。軟件無(wú)功調(diào)差功能，調(diào)差系數(shù)的正負(fù)及大小可任選。運(yùn)行參數(shù)可選擇顯示并在線修改。軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字給定及平穩(wěn)調(diào)整。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置2軟件功能軟件功能 多種勵(lì)磁限制。電壓互感器斷線檢測(cè)及保護(hù)。手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行方式的相互跟蹤。獨(dú)立的后備通道，自動(dòng)跟蹤工作通道，切換無(wú)波動(dòng)。勵(lì)磁系統(tǒng)（包括調(diào)節(jié)器）出現(xiàn)失磁、失控故障或軟件連續(xù)幾次出軌而自復(fù)歸無(wú)效時(shí)，自動(dòng)切換到備用通道工作。軟件具有自診斷、自恢復(fù)功能。電力系

10、統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置3勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的輔助控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的輔助控制（1）最小勵(lì)磁限制（）最小勵(lì)磁限制（MEL） 若發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流過(guò)小，最小勵(lì)磁限制器就會(huì)使勵(lì)磁電流增大到允許范圍內(nèi)。 （2）最大勵(lì)磁限制）最大勵(lì)磁限制(MXL) 為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長(zhǎng)時(shí)間過(guò)勵(lì)磁而采取的安全措施。 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置3勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的輔助控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的輔助控制 （3）瞬時(shí)電流限制）瞬時(shí)電流限制(ICL) 檢測(cè)勵(lì)磁電流，一旦超出發(fā)電機(jī)允許的強(qiáng)勵(lì)檢測(cè)勵(lì)磁電流，一旦超出發(fā)電機(jī)允許的強(qiáng)勵(lì)頂值，限制器動(dòng)作使強(qiáng)勵(lì)頂值電流限制在允許范頂值，限制器

11、動(dòng)作使強(qiáng)勵(lì)頂值電流限制在允許范圍內(nèi)。圍內(nèi)。 （4）電壓）電壓/頻率限制（頻率限制（HXL） 限制發(fā)電機(jī)端電壓與頻率的比值，防止發(fā)電限制發(fā)電機(jī)端電壓與頻率的比值，防止發(fā)電機(jī)及主變壓器由于電壓升高或頻率降低導(dǎo)致鐵芯機(jī)及主變壓器由于電壓升高或頻率降低導(dǎo)致鐵芯飽和而引起過(guò)熱。飽和而引起過(guò)熱。 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理第四節(jié)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)特性和并聯(lián)機(jī)組間第四節(jié)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)特性和并聯(lián)機(jī)組間無(wú)功分配無(wú)功分配v一、勵(lì)磁控制系統(tǒng)框圖 GU同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁功率單元?jiǎng)?lì)磁調(diào)節(jié)器EFIGIREFU手動(dòng)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器檢測(cè)發(fā)電機(jī)的電壓、電流或其它狀態(tài)量，然后按指定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則對(duì)勵(lì)磁功率單元發(fā)出控制信號(hào)

12、，實(shí)現(xiàn)控制功能。 勵(lì)磁系統(tǒng)其他信號(hào)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖 v比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器最基本的功能是調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓。常用的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是比例式調(diào)節(jié)器，它的主要輸入量是發(fā)電機(jī)端電壓，其輸出用來(lái)控制勵(lì)磁功率單元。電壓升高時(shí)輸出減小，電壓降低時(shí)輸出增大。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖v勵(lì)磁調(diào)節(jié)器基本框圖電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖v勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的簡(jiǎn)化框圖勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的特性曲線在工作區(qū)內(nèi)的陡度，是調(diào)節(jié)器性能的

13、主要指標(biāo)之一，即GREFAVRUUUK測(cè)量K1綜合放大K2移相觸發(fā)K3可控整流K4UGUREFUdeUSMUAVRK調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖v二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性調(diào)節(jié)器放大系數(shù)K與組成調(diào)節(jié)器的各單元增益的關(guān)系為4321KKKKUUUUUUUUUUKAVRSMdeSMGREFdeGREFAVR勵(lì)磁調(diào)節(jié)器總的放大倍數(shù)等于各組成單元放大倍數(shù)的乘積 0000UdeUAVRUAVRUdeUGUGUSMUSMUREFba電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性v發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制

14、系統(tǒng)靜態(tài)特性 QEFIfI發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性v勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性 無(wú)功調(diào)節(jié)特性在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組間無(wú)功功率的分配，主要取決于各臺(tái)發(fā)電機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)特性。而無(wú)功調(diào)節(jié)特性是用調(diào)差系數(shù)來(lái)表征的:%100%21GNGGUUU調(diào)差系數(shù)越小說(shuō)明IQ對(duì)UG影響越小UGUG1UG20IQIQNUG電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性v勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性 調(diào)差系數(shù)存在的意義:能平穩(wěn)地改變無(wú)功負(fù)荷，不致發(fā)生無(wú)功功率的沖擊；保證并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組間無(wú)功功率的合理分配。UGIQ= 0

15、0UG0電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本特性v發(fā)電機(jī)無(wú)功電流的轉(zhuǎn)移 3-2-1IQ投入運(yùn)行到合適點(diǎn), 無(wú)沖擊1-2-3退出運(yùn)行,IQ減小到零,無(wú)沖擊UGIQUM123IQ2IQ1電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理三、并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功功率分配三、并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功功率分配v（一）無(wú)差調(diào)節(jié)特性 1 無(wú)差+有差 有困難無(wú)法穩(wěn)定不能并聯(lián)運(yùn)行 2 無(wú)差+無(wú)差 UGIQ = 0 0UUUIQ2UGIQUU電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功功率分配并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功功率分配v（二）有差調(diào)節(jié)特性 QNGNGGGQIUUUUI0

16、0GGGNGNGGGQUUUUUUUI0001GQUIUGUGUG0IQIQUG0UGNIQIQIQIQN N電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功功率分配并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功功率分配v例3-1見(jiàn)書(shū)中72頁(yè)v例3-2見(jiàn)書(shū)中72頁(yè)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理我國(guó)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的發(fā)展及分類(lèi)我國(guó)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的發(fā)展及分類(lèi) 機(jī)械式機(jī)械式機(jī)電型機(jī)電型磁放大器磁放大器電磁型電磁型電子模擬放大器電子模擬放大器電子型電子型CPU存儲(chǔ)邏輯存儲(chǔ)邏輯數(shù)字型數(shù)字型20世紀(jì)初1950s1960s1980s電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功

17、綜合自動(dòng)控制裝置（一）概述（一）概述1電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功功率自動(dòng)控制的電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功功率自動(dòng)控制的任務(wù)任務(wù) （1）維持監(jiān)視點(diǎn)電壓為設(shè)定值；）維持監(jiān)視點(diǎn)電壓為設(shè)定值；（2）無(wú)功潮流就地平衡，避免長(zhǎng)距離輸）無(wú)功潮流就地平衡，避免長(zhǎng)距離輸送無(wú)功引起過(guò)多的壓降和線損；送無(wú)功引起過(guò)多的壓降和線損；（3）無(wú)功熱備用在系統(tǒng)各地區(qū)均勻分布，）無(wú)功熱備用在系統(tǒng)各地區(qū)均勻分布，防止局部故障而造成電壓崩潰。防止局部故障而造成電壓崩潰。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置（一）概述（一）概述v2電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施2121/ )

18、(/ )(KUQXPRKUKUKUUNGGB電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置（一）概述（一）概述v2電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施v（1）控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，以改變發(fā)電機(jī)的端電壓UG，即利用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置維持發(fā)電機(jī)端電壓；v（2）控制變壓器變比K1和K2調(diào)壓，即利用有載調(diào)壓變壓器改變其分接頭位置調(diào)壓；電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置（一）概述（一）概述v2電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施v （3）改變輸送功率的分布P+jQ（主要

19、是Q），以使電壓損耗減小，即盡量減少無(wú)功功率在線路上的長(zhǎng)距離傳輸，在變電站采用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行調(diào)壓 ； v（4）改變電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)R+jX（主要是X），即在輸電線路上串聯(lián)接入電容器，補(bǔ)償輸電線路的感抗，以減小輸電線路電壓損耗電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置（二）電力系統(tǒng)電壓無(wú)功綜合控制方式（二）電力系統(tǒng)電壓無(wú)功綜合控制方式 1集中控制方式：在調(diào)度中心對(duì)各個(gè)變電站的主集中控制方式：在調(diào)度中心對(duì)各個(gè)變電站的主變壓器的分接頭位置和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的變壓器的分接頭位置和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的控制。它要求調(diào)度中心必須

20、具有符合實(shí)際的電壓控制。它要求調(diào)度中心必須具有符合實(shí)際的電壓和無(wú)功實(shí)時(shí)優(yōu)化控制軟件，同時(shí)對(duì)各變電站有可和無(wú)功實(shí)時(shí)優(yōu)化控制軟件，同時(shí)對(duì)各變電站有可靠性高的通道，要求各變電站要有智能執(zhí)行單元?？啃愿叩耐ǖ溃蟾髯冸娬疽兄悄軋?zhí)行單元。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置v（二）電力系統(tǒng)電壓無(wú)功綜合控制方式（二）電力系統(tǒng)電壓無(wú)功綜合控制方式 2分散控制：在各變電站或發(fā)電廠中，自動(dòng)調(diào)節(jié)分散控制：在各變電站或發(fā)電廠中，自動(dòng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置或其他調(diào)壓設(shè)備，有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置或其他調(diào)壓設(shè)備，以控制地區(qū)的電壓和無(wú)功功

21、率在規(guī)定的范圍內(nèi)。以控制地區(qū)的電壓和無(wú)功功率在規(guī)定的范圍內(nèi)。分散控制是在各廠、站獨(dú)立進(jìn)行的，可以實(shí)現(xiàn)局分散控制是在各廠、站獨(dú)立進(jìn)行的，可以實(shí)現(xiàn)局部地區(qū)的優(yōu)化。部地區(qū)的優(yōu)化。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置v（二）電力系統(tǒng)電壓無(wú)功綜合控制方式（二）電力系統(tǒng)電壓無(wú)功綜合控制方式 3關(guān)聯(lián)分散控制方式：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由關(guān)聯(lián)分散控制方式：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由分散安裝在各廠、站的分散控制裝置或控制軟件分散安裝在各廠、站的分散控制裝置或控制軟件進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，調(diào)控范圍和定值是從整個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，調(diào)控范圍和定值是從整個(gè)系統(tǒng)的

22、安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行出發(fā)，事先由電壓、無(wú)功安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行出發(fā)，事先由電壓、無(wú)功優(yōu)化程序計(jì)算好的；在電力系統(tǒng)負(fù)荷變化較大或優(yōu)化程序計(jì)算好的；在電力系統(tǒng)負(fù)荷變化較大或緊急情況或系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生大的變動(dòng)時(shí)，可由緊急情況或系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生大的變動(dòng)時(shí)，可由調(diào)度中心修改下屬變電站所應(yīng)維持的母線電壓和調(diào)度中心修改下屬變電站所應(yīng)維持的母線電壓和無(wú)功功率定值，以滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行方式變化后新的無(wú)功功率定值，以滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行方式變化后新的要求。要求。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置（三）電壓無(wú)功綜合控制裝置（三）電壓無(wú)功綜合控制裝置 1. 對(duì)

23、電壓無(wú)功控制系統(tǒng)的基本要求對(duì)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)的基本要求（1）應(yīng)能自動(dòng)對(duì)變電站的運(yùn)行方式和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視并加以識(shí)別，從而正確地選擇控制對(duì)象并確定相應(yīng)的控制方法。（2）對(duì)目標(biāo)電壓、電壓允許偏差范圍、功率因數(shù)上下限等應(yīng)能進(jìn)行靈活整定。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置v（三）電壓無(wú)功綜合控制裝置（三）電壓無(wú)功綜合控制裝置 v1. 對(duì)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)的基本要求對(duì)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)的基本要求（3）變壓器分接頭控制和電容器組投、切應(yīng)能考慮各種條件的限制。 （4）控制命令發(fā)出后應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行檢驗(yàn)以確定動(dòng)作是否成功；若不成功，應(yīng)能作出相應(yīng)的

24、處理；每次動(dòng)作應(yīng)有打印的紀(jì)錄。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置v（三）電壓無(wú)功綜合控制裝置（三）電壓無(wú)功綜合控制裝置 v1. 對(duì)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)的基本要求對(duì)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)的基本要求v（5）對(duì)變電站的運(yùn)行情況能清晰地予以顯示，并設(shè)置故障錄波器。v（6）應(yīng)具有自檢、自恢復(fù)功能，做到硬件可靠、軟件合理、維修方便且具有一定的靈活性和適應(yīng)性。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置v （三）電壓無(wú)（三）電壓無(wú)功綜合控制裝功綜合控制裝置置 2. 硬件原理框圖硬件原理

25、框圖打印機(jī)打印機(jī)CRT顯示顯示器器鍵盤(pán)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)鼠標(biāo) 人機(jī)接口控制人機(jī)接口控制一體化工作站一體化工作站串行接口串行接口外部通信外部通信模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊模塊開(kāi)關(guān)量輸開(kāi)關(guān)量輸入模塊入模塊開(kāi)關(guān)量輸開(kāi)關(guān)量輸出模塊出模塊輸入接口輸入接口輸出接口輸出接口監(jiān)控動(dòng)作監(jiān)控動(dòng)作信號(hào)輸出信號(hào)輸出模擬模擬量輸量輸入入一次一次設(shè)備設(shè)備狀態(tài)狀態(tài)量量開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)狀態(tài)狀態(tài)量輸量輸入入電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理*變電站電壓、無(wú)功變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置綜合自動(dòng)控制裝置v （三）電壓無(wú)功綜合控制（三）電壓無(wú)功綜合控制裝置裝置 v3.軟件流程軟件流程開(kāi)開(kāi)始始初初始始化化數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集和和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理 根

26、根據(jù)據(jù)斷斷路路器器和和隔隔離離開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)狀狀態(tài)態(tài)判判斷斷變變壓壓器器運(yùn)運(yùn)行行方方式式數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集和和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理 根根據(jù)據(jù)斷斷路路器器和和隔隔離離開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)狀狀態(tài)態(tài)判判斷斷變變壓壓器器運(yùn)運(yùn)行行方方式式根根據(jù)據(jù)變變壓壓器器運(yùn)運(yùn)行行方方式式進(jìn)進(jìn)行行電電容容器器隊(duì)隊(duì)列列初初始始化化對(duì)對(duì)某某些些必必要要的的電電量量進(jìn)進(jìn)行行諧諧波波分分析析進(jìn)進(jìn)行行邏邏輯輯判判斷斷，決決定定是是否否采采取取調(diào)調(diào)壓壓措措施施是是否否動(dòng)動(dòng)作作？發(fā)發(fā)令令及及反反饋饋超超過(guò)過(guò)2s？是是否否是是否否電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理v數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn) 方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制策略 便于修改，靈活性強(qiáng) 可以實(shí)現(xiàn)更加完備的限制和保護(hù)功能 操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便以及便于試驗(yàn)和調(diào)試第五節(jié)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理第五節(jié)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理v圖為600MW發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理v圖為300MW三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理自動(dòng)裝置原理人人機(jī)接口機(jī)接口調(diào)節(jié)控制輸出調(diào)節(jié)控制輸出勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置原理基基 本本控控 制制電壓調(diào)節(jié)無(wú)功分配輔輔 助助控控