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文檔簡介
1、電自背誦資料第一章 發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列1、同步發(fā)電機(jī)組并列原則:1)并列斷路器合閘時(shí),沖擊電流應(yīng)盡可能的??;2)發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后暫態(tài)過程要短,以減少對電力系統(tǒng)的擾動(dòng);2、對并列要求:合閘時(shí)Us盡量小,最大沖擊電流不超過允許值;并列后進(jìn)入同步運(yùn)行狀態(tài),對電網(wǎng)無擾動(dòng);3、發(fā)電機(jī)并列理想條件: UG、Us頻率相等;電壓幅值相等;相角差為0;4、1)電壓幅值差0:并列時(shí)頻率fG=fX; 相角差=0; 電壓幅值不等; 最大沖擊電流:(U為有效值);沖擊電流主要為無功沖擊電流;2)合閘相角差0:并列時(shí)頻率fG=fX; 相角差0; 電壓幅值相等; 發(fā)電機(jī)空載,沖擊電流主要為有功沖擊電流;3)頻差0:并列時(shí)頻
2、率fGfX(則相角差0); 電壓幅值相等; 頻差:; 滑差:電角頻率差(角速度差); 滑差周期: 滑差大,滑差周期短,并列沖擊越大,暫態(tài)過程長; 交換功率方向與正負(fù)有關(guān),0:UG超前Ux,發(fā)電機(jī)狀態(tài),發(fā)出功率,制動(dòng)減速;0:UG滯后Ux,電動(dòng)機(jī)狀態(tài),吸收功率,被加速;5、自同期并列: 優(yōu)點(diǎn):并列速度快,控制操作簡單;缺點(diǎn):沖擊電流大;不能用于兩個(gè)系統(tǒng)間的并列操作;6、準(zhǔn)同期并列基本原理:對QF兩側(cè)脈動(dòng)電壓Us(也叫滑差電壓)和滑差角速度s進(jìn)行檢測和控制,并選擇合適的時(shí)間發(fā)出合閘信號(hào),使合閘瞬間的Us值在允許值以內(nèi); 1)脈動(dòng)電壓: , ; 脈動(dòng)周期Ts:變動(dòng)2的時(shí)間;脈動(dòng)周期Ts只與有關(guān); 2
3、)利用脈動(dòng)電壓us檢測準(zhǔn)同期并列的條件: A、電壓幅值差:脈動(dòng)電壓最小幅值設(shè)定值; B、頻率差:滑差=2fs(頻率差,脈動(dòng)電壓幅值的頻率)設(shè)定值;7、自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置:(1)頻差控制單元;(2)電壓控制單元;(3)合閘信號(hào)控制單元:當(dāng)頻率和電壓都滿足并列條件,選擇合適的時(shí)機(jī),即在相角差e等于零的時(shí)刻,提前一個(gè)“恒定越前時(shí)間”發(fā)出合閘信號(hào);8、準(zhǔn)同期并列合閘信號(hào)的控制:核心部件:合閘信號(hào)控制單元; 1)越前時(shí)間:; 2)允許滑差角速度:,一定時(shí)與成正比; 由于裝置的越前信號(hào)時(shí)間、出口繼電器的動(dòng)作時(shí)間以及斷路器的合閘時(shí)間tQF存在著分散性,合閘相角誤差會(huì)限制允許滑差角速度; a)(最大允許滑差,分母
4、:并列裝置、斷路器的動(dòng)作誤差時(shí)間) ; b)(例1-1)9、脈動(dòng)電壓含有同期合閘所需所有信息:電壓幅值差,頻率差,合閘相角差;但不能利用它檢測并列條件,因其幅值與發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓有關(guān);10、恒定越前時(shí)間并列裝置: 1)線性整步電壓定義:幅值在一周期內(nèi)與相角差e分段按比例變化的電壓(三角形)線性整步電壓不載有壓差信息,一般直接用UG、Ux比較得到; 線性整步電壓形成電路:A、整形電路(將UG、Ux變方波,幅值與原幅值無關(guān));B、相敏電路(同-高電平,異-低電平);C、濾波電路(LC濾波器平滑波形);2)恒定越前時(shí)間生成:線性整步電壓加到R1、C組成的比例微分回路、電平檢測器上; ,與無關(guān)恒定
5、越前時(shí)間(負(fù)號(hào)表示超前時(shí)間基準(zhǔn)); 3)滑差檢測:比較恒定越前時(shí)間信號(hào)TYJ和恒定越前相角信號(hào)TA到達(dá)的先后順序; ,時(shí), ,頻率差符合并列條件; 當(dāng)恒定越前相角信號(hào)比恒定越前時(shí)間信號(hào)先到時(shí),滑差符合并列條件4)頻差控制:頻差控制單元=頻差方向測量環(huán)節(jié)(判別高低)+頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)(進(jìn)行調(diào)整); a)區(qū)間鑒別:判定在0的下降側(cè)區(qū)間; 只在時(shí)發(fā)恒定寬度的脈沖,使發(fā)出一個(gè)調(diào)速脈沖(增減速);b)越前鑒別:判斷誰是越前信號(hào);輸入信號(hào)UG、Ux的方波;可以判別滑差方向; 在0(前提):fGfx:減速脈沖回路輸出正脈沖,增速脈沖回路無輸出; fGfx:增速脈沖回路輸出正脈沖,減速脈沖回路無輸出;c)比例
6、調(diào)節(jié):比例脈沖調(diào)節(jié)制:在每一次滑差周期內(nèi)發(fā)一個(gè)寬度恒定的增速或減速脈沖,均頻脈沖時(shí)間的占用率與頻差成正比;第二章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)1、空載電動(dòng)勢是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的函數(shù),改變勵(lì)磁電流可改變同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性;2、勵(lì)磁系統(tǒng)=勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 + 勵(lì)磁功率單元;勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng):勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 +勵(lì)磁功率單元 + 發(fā)電機(jī)反饋系統(tǒng);3、勵(lì)磁控制系統(tǒng)任務(wù)(功能): 1)調(diào)控電壓;(同步發(fā)電機(jī)外特性(UG與IQ)呈下降) 2)控制無功功率的分配; 3)提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性: 系統(tǒng)穩(wěn)定性發(fā)電機(jī)空載電動(dòng)勢勵(lì)磁電流有關(guān); a)靜態(tài)穩(wěn)定性:勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置能有效提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的功率極限; b)暫態(tài)穩(wěn)定性:
7、提高系統(tǒng)的強(qiáng)勵(lì)能力,提高電壓強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)和電壓上升速度; 4)改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件; 5)水輪發(fā)電機(jī)組要求實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁;5、對勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求: 1)對勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的要求:功能:檢測、綜合系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息,產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào),經(jīng)放大后控制勵(lì)磁功率單元,以得到要求的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流; A)較小時(shí)間常數(shù),迅速相應(yīng)輸入信息; B)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),能反應(yīng)發(fā)電機(jī)電壓高低,維持該電壓在給定水平;(勵(lì)磁控制系統(tǒng)的自然調(diào)差系數(shù)在1%以內(nèi)) C)合理分配機(jī)組的無功功率(同步發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)差系數(shù)在±10%調(diào)整); D)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器沒有失靈區(qū); F)迅速反應(yīng)系統(tǒng)故障,有強(qiáng)行勵(lì)磁等控制功能,提高暫態(tài)穩(wěn)定、改善系
8、統(tǒng)運(yùn)行條件;2)對勵(lì)磁功率單元的要求:功能:向同步發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流,受勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制; A)具有足夠可靠性和一定調(diào)節(jié)容量; B)有足夠勵(lì)磁頂值電壓(強(qiáng)勵(lì)時(shí)可提供的最高輸出電壓)和電壓上升速度;6、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源可控的直流電源;7、為了 縮短主軸長度,降低造價(jià),減少環(huán)節(jié),一般勵(lì)磁系統(tǒng)都與主機(jī)同軸旋轉(zhuǎn);8、勵(lì)磁系統(tǒng)中勵(lì)磁功率單元起主導(dǎo)作用: A)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng):機(jī)械整流子換向整流,用于10萬kw以下機(jī)組,與發(fā)電機(jī)同軸,有電刷、整流子等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件,運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜,可靠性低; 1)自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng):發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用勵(lì)磁直流機(jī)供電,調(diào)勵(lì)磁機(jī)磁場電阻調(diào)勵(lì)磁電流調(diào)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)
9、勵(lì)磁; 2)他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng):勵(lì)磁繞組由副勵(lì)磁機(jī)供電,副勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁機(jī)與發(fā)電機(jī)同軸;相比自勵(lì),時(shí)間常數(shù)減小,提高了勵(lì)磁系統(tǒng)的電壓增長速度(勵(lì)磁單元時(shí)間常數(shù)就是勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組的時(shí)間常數(shù)); B)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng):核心設(shè)備:交流勵(lì)磁機(jī); 1)他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng):主勵(lì)磁機(jī)頻率100Hz,副勵(lì)磁機(jī)頻率500 Hz的中頻自勵(lì)式交流發(fā)電機(jī);缺點(diǎn):有滑環(huán); 2)無刷勵(lì)磁系統(tǒng):整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)無滑動(dòng)接觸元件,副勵(lì)磁機(jī)永磁發(fā)電機(jī)(磁極旋轉(zhuǎn),電樞靜止),交流勵(lì)磁機(jī)電樞、硅整流元件、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組在同軸旋轉(zhuǎn), 無碳刷、滑環(huán); 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電; 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁通過調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁實(shí)現(xiàn),勵(lì)磁系統(tǒng)響應(yīng)
10、速度慢; 轉(zhuǎn)子回路中不能接入滅磁設(shè)備,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路無法實(shí)現(xiàn)直接滅磁,無法實(shí)現(xiàn)對勵(lì)磁系統(tǒng)的常規(guī)檢測,必須有特殊測試方法; 良好的機(jī)械性能; 電機(jī)的絕緣壽命長。 C)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)):勵(lì)磁電源由機(jī)端勵(lì)磁變壓器整流裝置供給;沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部分,勵(lì)磁電源由發(fā)電機(jī)本身提供; 主要優(yōu)點(diǎn):1)接線、設(shè)備簡單,無轉(zhuǎn)動(dòng)部分,維護(hù)費(fèi)用少,可靠性高; 2)不用同軸勵(lì)磁機(jī),可縮短主軸長度; 3)直接用晶閘管控制轉(zhuǎn)子電壓,可獲得很快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度; 4)由發(fā)電機(jī)機(jī)端獲取能量; 靜止勵(lì)磁系統(tǒng)輸出的勵(lì)磁電壓與機(jī)組轉(zhuǎn)速成正比,機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)過電壓低;同軸勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)輸出電壓與機(jī)組轉(zhuǎn)速平方成正比;9、系統(tǒng)故障時(shí)
11、,要迅速增強(qiáng)轉(zhuǎn)子磁場,彌補(bǔ)系統(tǒng)無功功率的缺額;10、強(qiáng)勵(lì)頂值:轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓最大值,1.82額定勵(lì)磁電壓;機(jī)端電壓低于0.80.85額定機(jī)端電壓值時(shí),強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作; 響應(yīng)比:建立磁場的速度;11、建立:外部事故情況下,轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓的最大值及其建立的速度,即強(qiáng)勵(lì)頂值與響應(yīng)比;滅磁:發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部故障等,使轉(zhuǎn)子磁場內(nèi)存儲(chǔ)的大量能量迅速消釋,而不致在發(fā)電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓;(12、13磁場的建立)12、1)他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù):;Iee、Uef 指數(shù)形式增長;2)自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù): (E0-殘余電勢 , u1、IEE1-勵(lì)磁機(jī)工作電壓、電流值)自勵(lì)系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)比他勵(lì)系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)大,電壓變化過程慣
12、性大(原因 P35);13、響應(yīng)比:反應(yīng)勵(lì)磁機(jī)磁場建立速度的快慢;勵(lì)磁電壓響應(yīng)比:勵(lì)磁電壓最初0.5s內(nèi)上升的平均速度;Ua額定工況下勵(lì)磁電壓;強(qiáng)勵(lì)倍數(shù);勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間: 指在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓為額定勵(lì)磁電壓時(shí),從施加階躍信號(hào)起至勵(lì)磁電壓達(dá)到最大勵(lì)磁電壓與額定電壓之差的95所花費(fèi)的時(shí)間;(14滅磁)14、滅磁:不可直接斷開轉(zhuǎn)子回路(勵(lì)磁繞組是一個(gè)大電感);滅磁要求:1)滅磁時(shí)間短;2)滅磁過程中轉(zhuǎn)子電壓不超過允許值,45額定勵(lì)磁電壓; 轉(zhuǎn)子繞組并聯(lián)滅磁電阻Rm,則轉(zhuǎn)子繞組電流按指數(shù)曲線衰減,磁場能量變?yōu)镽m上熱能;Rm越大,衰減越快,但eGEW.0(轉(zhuǎn)子電壓衰減初始值)越大;理想滅磁過程:在
13、整個(gè)滅磁過程中始終保持轉(zhuǎn)子線圈GEW的端電壓為最大允許值不變,直至勵(lì)磁回路斷開為止;轉(zhuǎn)子回路的電流應(yīng)始終以等速度減小,直至為零(而不是按指數(shù)曲線減?。?;注:定義上保持轉(zhuǎn)子線圈GEW的端電壓為最大允許值不變,實(shí)際上因?yàn)闇绱潘俣茸銐蚩欤员3洲D(zhuǎn)子線圈GEW的端電壓為額定電壓即可;交流勵(lì)磁機(jī)的逆變滅磁:晶閘管的有源逆變特性;要求:1)逆變角不小于30°,一般取40°,取140°; 2)逆變滅磁時(shí),交流電源電壓不能消失; 逆變過程中勵(lì)磁機(jī)端電壓不變,逆變滅磁過程是一個(gè)理想的滅磁過程; 當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組中剩余能量不能維持逆變時(shí),剩余磁場能量向并聯(lián)的電阻放電;15、勵(lì)磁調(diào)節(jié)
14、器:一個(gè)閉環(huán)比例調(diào)節(jié)器; 輸入量:發(fā)電機(jī)電壓UG;輸出量:勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流或是轉(zhuǎn)子電流,通稱為;功能:1)保持發(fā)電機(jī)的端電壓不變;2)保持并聯(lián)機(jī)組間無功電流的合理分配;(主要) 3)改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性;晶閘管自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器:基本環(huán)節(jié):測量、放大、同步、觸發(fā),實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)和無功功率分配等最基本的調(diào)節(jié)功能;16、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理:測量比較+綜合放大+移相觸發(fā);1)測量比較單元:A)測量發(fā)電機(jī)電壓并變換為直流電壓,與給定的基準(zhǔn)電壓相比較,得出電壓的偏差信號(hào)(正比于機(jī)端電壓的直流電壓Use);B)測量比較單元由電壓測量、比較整定環(huán)節(jié)組成;C)直流電壓Use與來自電壓整定器RP調(diào)節(jié)RP可改變發(fā)電機(jī)整定電壓
15、的給定電壓進(jìn)行比較,取得偏差信號(hào)Ude,送綜合放大單元;D)加法器輸入量:Use+UVZ1(取自穩(wěn)壓管VZ 的恒定負(fù)電壓)+UVZ2(可變的整定電壓); ;整定電壓UREF隨UVZ2 而變化;E)考點(diǎn)!掌握調(diào)節(jié)電路中每個(gè)R的作用: 當(dāng)整定電壓UREF隨UVZ2 變化時(shí),固定電壓UVZ1與調(diào)節(jié)器最小整定電壓值有關(guān),阻值減小,發(fā)電機(jī)運(yùn)行電壓下限降低; 電位器R5用作最小電壓整定,阻值減小,電壓調(diào)節(jié)范圍增加;電位器R8用作電壓調(diào)節(jié)范圍整定,阻值減小,電壓調(diào)節(jié)范圍增加;電位器R14用作運(yùn)算放大器AJ的增益系數(shù)的調(diào)整;電位器Rp右移滑動(dòng)向負(fù)電源時(shí),UavrUG特性曲線將右移;反之則左移; 調(diào)節(jié)RP可改變
16、發(fā)電機(jī)整定電壓;電壓整定器用于電壓水平的整定、調(diào)整:與控制電機(jī)同軸,改變電位器的滑動(dòng)接觸點(diǎn);2)綜合放大單元:必須有信號(hào)運(yùn)算限制控制功能; 正競比電路+負(fù)競比電路+信號(hào)綜合放大電路+互補(bǔ)輸出電路; A)輸入控制信號(hào):被調(diào)量控制量+反饋控制量+限制控制量;被調(diào)量控制量:(正常情況);反饋控制量:(正常情況);限制控制量:(正常工況時(shí)不參與工作,異常情況時(shí)才進(jìn)行限制控制); B)正競比電路:電路受輸入信號(hào)中最高信號(hào)影響;(誰高誰導(dǎo)通)VT1恒流狀態(tài),有2個(gè)輸入:V1輸入:測量比較電路輸出信號(hào)Ude;V2 輸入:低勵(lì)限制信號(hào)(最小勵(lì)磁限制)UME; C)負(fù)競比電路:負(fù)競比門所有限制信號(hào)級別高于正競比
17、門的控制信號(hào); 輸入信號(hào)都屬限制信號(hào),正常情況下均為正電平不工作;異常時(shí)若起作用則為負(fù)電平,誰低誰導(dǎo)通,正競比門輸出就被封鎖;目的:把勵(lì)磁電流限制在允許范圍內(nèi),減小勵(lì)磁電流;V6:最大勵(lì)磁限制信號(hào)UMX;V7:瞬時(shí)過電流限制信號(hào)UIC;V5:電壓/頻率限制器信號(hào)VVH; D)信號(hào)綜合(運(yùn)算)放大:(一般增益為1,Uauxi輔助控制信號(hào));VZ 1和VZ2對運(yùn)放輸出雙向限幅:UC UVZ1時(shí),VZ1擊穿,輸出正向被限幅;UCUVZ2時(shí), VZ2擊穿,輸出負(fù)向被限幅; E)互補(bǔ)輸出電路:互補(bǔ)推挽射極跟隨器,提高與下一級負(fù)載阻抗的匹配能力; 輸出下一級移相觸發(fā)器的控制電壓;3)移相觸發(fā)單元:勵(lì)磁調(diào)節(jié)
18、器輸出單元,根據(jù)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,改變可控整流輸出; 同步變壓器+同步移相器(兩者相加=同步信號(hào)發(fā)生器,輸出交流同步信號(hào))+脈沖發(fā)生器(輸出觸發(fā)脈沖,觸發(fā)脈沖與主回路同步)+脈沖給定基準(zhǔn)器(完成移相特性,Usm與關(guān)系); ,同步電壓幅值; ,整流電路的輸入量和輸出量之間呈線性關(guān)系; 僅利用整流特性部分;17、1)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器=自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(AC調(diào)節(jié)器,主勵(lì)磁調(diào)節(jié)器)+手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(D C調(diào)節(jié)器,作AC的備用,帶有自動(dòng)跟隨器,使AC切換DC時(shí)沖擊最?。?;雙通道結(jié)構(gòu);2)采用手控方式(DC)時(shí),裝置中測量、放大單元退出工作,脈沖觸發(fā)單元繼續(xù)工作;3)自動(dòng)控制電壓Usm =手動(dòng)控制電壓Usm 時(shí),兩種
19、方式的切換才能平滑的進(jìn)行;平衡電壓U' 為Usm與U'sm 之差;18、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器框圖: 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)工作特性:在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器工作范圍內(nèi):UG升高,U AVR 急劇減小;UG降低,U AVR 就急劇增加; 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)工作曲線隨Rp變化而移動(dòng); 調(diào)節(jié)器放大倍數(shù): 19、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性:勵(lì)磁系統(tǒng)+被控對象發(fā)電機(jī);發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性:發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流IEF與無功負(fù)荷電流IQ關(guān)系;一般情況,勵(lì)磁機(jī)工作特性接近線性,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流IEF和勵(lì)磁電流IEE呈線性關(guān)系;發(fā)電機(jī)無功調(diào)節(jié)特性曲線UG = f (I Q)說明:有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器后,UG基本不變,調(diào)節(jié)特性稍有下傾,下傾程度調(diào)差
20、系數(shù);調(diào)差系數(shù)或, UGN發(fā)電機(jī)額定電壓;一般取UG2=UGN;UG1、UG2 空載運(yùn)行和帶額定無功電流時(shí)的發(fā)電機(jī)電壓;表示無功電流從零增加到額定值時(shí),發(fā)電機(jī)電壓的相對變化;表征了勵(lì)磁控制系統(tǒng)維持發(fā)電機(jī)電壓的能力;20、綜合18,19:勵(lì)磁調(diào)節(jié)器總的放大倍數(shù)K 越大,調(diào)節(jié)特性直線越平緩,調(diào)差系數(shù)就越小;1),不過=1(無功電流從0上升到額定值),公式中沒有考慮 的符號(hào);2),與無功電流成正比與無功功率成正比;故 K與有反比的關(guān)系;21、調(diào)整勵(lì)磁器工作特性:1)改變調(diào)差系數(shù)(保證并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)組間無功電流的合理分配);2)上下平移無功調(diào)節(jié)特性(保證發(fā)電機(jī)能平穩(wěn)的投入和退出工作,平穩(wěn)的改變無功負(fù)荷
21、,而不發(fā)生無功功率的沖擊現(xiàn)象);22、調(diào)差系數(shù)的調(diào)整(一般使變大):決定于 自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器總放大倍數(shù)K;1)調(diào)差系數(shù)0,正調(diào)差系數(shù),發(fā)電機(jī)外特性下傾,IQ增加,UG降低;(一般采用)2)調(diào)差系數(shù)0,負(fù)調(diào)差系數(shù),發(fā)電機(jī)外特性上翹,IQ增加,UG上升;(用來補(bǔ)償變壓器阻抗上的壓降)3)調(diào)差系數(shù)0,誤差調(diào)節(jié);調(diào)節(jié)方法:改變調(diào)差接線極性(改變輸入量,變?yōu)閁G±與IQ成正比量) 測量輸入量:;改變改變大?。?)兩相式正調(diào)差接線:接線極性:,;(p47) A),IQ相同時(shí),測量單元輸入電壓上升,勵(lì)磁電流將減小,UG下降,UG-IQ下傾度增加; B)調(diào)差裝置不反應(yīng)有功電流的變化(電壓幅值基本不變)
22、; C),分解電流,只計(jì)無功電流影響,不計(jì)有功電流影響;5)兩相式負(fù)調(diào)差接線:接線極性:,;6)綜上:,改變Ra 和Rc可以改變調(diào)差系數(shù)大小 ,改變調(diào)差接線極性可以改變調(diào)差系數(shù)的正負(fù);23、發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性的平移:改變勵(lì)磁調(diào)節(jié)器整定值Rp實(shí)現(xiàn)無功功率轉(zhuǎn)移; Rp右移,整定值增大,調(diào)節(jié)器測量特性右移,發(fā)電機(jī)無功調(diào)節(jié)特性上移;發(fā)電機(jī)與無限大母線并列,改變IQ時(shí)希望UG=UM(無限大容量母線電壓);24、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制(以下由調(diào)節(jié)器的輔助控制完成): 1)高電壓等級時(shí),發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,吸收無功功率;2)進(jìn)相運(yùn)行時(shí),吸收無功功率多少與發(fā)出有功功率有關(guān);發(fā)電機(jī)最小勵(lì)磁電流值限制在:發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定
23、極限及發(fā)電機(jī)定子端部發(fā)熱允許的范圍內(nèi)設(shè)置了最小勵(lì)磁限制;注:進(jìn)相運(yùn)行:發(fā)電機(jī)欠勵(lì)運(yùn)行時(shí),吸收系統(tǒng)的無功功率;3)勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)具有高起始響應(yīng)特性:措施提高晶閘管整流裝置電壓;但勵(lì)磁電流超過規(guī)定的強(qiáng)勵(lì)電流會(huì)危及發(fā)電機(jī)的安全,所以調(diào)節(jié)器中必須設(shè)置瞬時(shí)電流限制器限制強(qiáng)勵(lì)頂值電流;4)輔助控制與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器正常情況下的自動(dòng)控制的區(qū)別:不參與正常情況下的自動(dòng)控制,僅在發(fā)生非正常運(yùn)行工況,通過信號(hào)綜合放大電路中的競比電路閉鎖正常的電壓控制使相應(yīng)的限制器起控制作用;25、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器常用勵(lì)磁限制:1)最小勵(lì)磁限制(欠勵(lì)磁限制): A)目的1:靜態(tài)穩(wěn)定極限的限制;靜態(tài)穩(wěn)定極限情況下,Pm、Qm關(guān)系為圓軌跡方程;圓
24、內(nèi)、圓上:穩(wěn)定區(qū);圓外:不穩(wěn)定區(qū);凡曲線 M 上的各點(diǎn)坐標(biāo)都是靜態(tài)穩(wěn)定功率極限( Pm,Qm);B) 防止發(fā)電機(jī)定子端部過熱(進(jìn)相時(shí)定子端部漏磁磁密值高,定子端部元件發(fā)熱嚴(yán)重);C)留有適當(dāng)?shù)脑A?;D)輸出到正競比端:最小勵(lì)磁限制器承擔(dān)了調(diào)節(jié)勵(lì)磁的任務(wù);(比較發(fā)電機(jī)現(xiàn)行功率運(yùn)行點(diǎn)(P、Q)和最小勵(lì)磁限制線,高于最小勵(lì)磁限制線(系統(tǒng)正常工作),最小勵(lì)磁限制器輸出一個(gè)負(fù)值電壓,最小勵(lì)磁限制器的輸出被封鎖,不起作用;低于最小勵(lì)磁限制線(異常),輸出正電壓,其電位高于正競比門其他輸入,欠勵(lì)限制信號(hào)起作用,迫使功率運(yùn)行點(diǎn)(P、Q)上移或不再下移);2)瞬時(shí)電流限制:A)高勵(lì)磁頂值提高勵(lì)磁機(jī)輸出電壓的起始
25、增長速度,但不能過大,因此需限流;B)輸出到負(fù)競比端:勵(lì)磁調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)置的瞬時(shí)電流限制器檢測勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流,一旦該值超過發(fā)電機(jī)允許的強(qiáng)勵(lì)頂值,限制器輸出立即由正變負(fù),負(fù)競比門閉鎖正常電壓控制;3)最大勵(lì)磁限制:防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長時(shí)間過勵(lì)磁(控制時(shí)間);具有反時(shí)限特性;4)V/Hz(伏/赫)限制器:防止UG與頻率的比值過高,發(fā)電機(jī)及與其相連的主變壓器鐵心飽和而引起的過熱;注:勵(lì)磁調(diào)節(jié)器:UG、UREF差值作輸入,輸出與差值反方向的勵(lì)磁調(diào)整電流; 調(diào)Rp調(diào)節(jié)器的測量特性右移; 勵(lì)磁控制系統(tǒng):(p39)=勵(lì)磁調(diào)節(jié)器+手動(dòng)控制部分+勵(lì)磁機(jī)+被控發(fā)電機(jī); 調(diào)Rp發(fā)電機(jī)的無功調(diào)節(jié)特性上移;第二章5、6節(jié)
26、要求掌握基本概念即可;26、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性:較小或隨機(jī)的干擾下,勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)特性; 輸入量:(保證UG穩(wěn)態(tài)值基本不變); 輸出量:(輸出至發(fā)電機(jī)組的控制量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流);27、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的的穩(wěn)定性:1)勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)對應(yīng)極點(diǎn)太靠近原點(diǎn)動(dòng)態(tài)性能不理想; 2)閉環(huán)回路增益提高,其軌跡變化趨向轉(zhuǎn)入右半平面,系統(tǒng)失穩(wěn); 3)極點(diǎn)在右平面系統(tǒng)不穩(wěn)定;28、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS: 1)電力系統(tǒng)穩(wěn)定一般專指有轉(zhuǎn)子角差的振蕩過程的穩(wěn)定問題; 2)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分為:暫態(tài)穩(wěn)定行、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性(電分里的靜態(tài)穩(wěn)定性); 3)高放大倍數(shù)、高起始響應(yīng)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器容易產(chǎn)生負(fù)阻尼,需要用電力
27、系統(tǒng)穩(wěn)定器產(chǎn)生正阻尼去抵消負(fù)阻尼; 4)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差負(fù)值去調(diào)整勵(lì)磁,與同相,但電壓偏差信號(hào)產(chǎn)生附加電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)會(huì)有相位滯后,故改變勵(lì)磁后產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩有兩個(gè)分量同步轉(zhuǎn)矩+阻尼轉(zhuǎn)矩(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩),阻尼轉(zhuǎn)矩與反相,所以稱負(fù)阻尼,即轉(zhuǎn)速增加時(shí),會(huì)增大;由于勵(lì)磁系統(tǒng)的相位滯后,勵(lì)磁控制產(chǎn)生了減小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的相反作用負(fù)阻尼;5)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可能產(chǎn)生負(fù)阻尼是由于 的變化引起的反饋電壓 UG變化,因?yàn)榘l(fā)電機(jī)磁場等的慣性,使內(nèi)電動(dòng)勢E'q變化(也就是電磁轉(zhuǎn)矩Me2)滯后于 UG變化,因而產(chǎn)生了負(fù)阻尼轉(zhuǎn)矩分量; 6)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器作用越強(qiáng)越容易出現(xiàn)振蕩,所以放大倍數(shù)有限制;7)PSS :輸入量,輸出量UPS
28、S(給勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的附加信號(hào));8)PSS工作原理:產(chǎn)生UPSS領(lǐng)先角度分量為1角度,則經(jīng)過勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的磁場后,UPSS產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩MPSS剛好落在速度軸()上,如果MPSS足夠大,則它和端電壓為信號(hào)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Me '2 綜合,合成轉(zhuǎn)矩Me2 就在第一象限,產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)矩和阻尼轉(zhuǎn)矩就都是正的,就可平息振蕩了;、第三章 電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)1、電力系統(tǒng)的頻率控制即調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速:;2、系統(tǒng)負(fù)荷增加出現(xiàn)功率缺額時(shí),轉(zhuǎn)速下降,系統(tǒng)頻率下降;3、調(diào)頻與有功功率調(diào)節(jié)分不開;4、負(fù)荷分類:1)第一類負(fù)荷變化周期一般小于10s的隨機(jī)分量:利用調(diào)速器來調(diào)整原動(dòng)機(jī)的輸
29、入功率頻率的一次調(diào)整;2)第二類負(fù)荷變化周期在10s3min之間的脈動(dòng)分量:引起的頻率偏移較大,必須由調(diào)頻器參與控制和調(diào)整,這稱為頻率的二次調(diào)整;3)第三類負(fù)荷變化周期在3min以上的持續(xù)分量(負(fù)荷預(yù)測主要內(nèi)容):調(diào)度部門的計(jì)劃內(nèi)負(fù)荷,這稱為頻率的三次調(diào)整;513:利用調(diào)速器頻率的一次調(diào)整電力系統(tǒng)負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)5、6負(fù)荷的功率頻率特性5、負(fù)荷的功率頻率特性:有功負(fù)荷隨頻率改變的特性(負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性/調(diào)節(jié)效應(yīng)); 標(biāo)幺值: 且:;6、忽略頻率變化三次方以上成正比的負(fù)荷影響,并將上式頻率f*微分: 1)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng):負(fù)荷的頻率效應(yīng)起到減輕系統(tǒng)能量不平衡的作用;頻率上升時(shí)負(fù)荷需求功率上升,
30、阻值頻率上升;頻率下降時(shí)負(fù)荷需求功率下降,抑制頻率下降; 2)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù):; 注:考點(diǎn),公式 中為,解題時(shí)先求,再用1減;同理,也是先求出再用1減,多用公式 和 (PLN總有功負(fù)荷); 電力系統(tǒng)允許頻率變化的范圍很小,為此負(fù)荷功率與頻率的關(guān)系曲線可近似地視為具有不變斜率的直線斜率即為;定義:系統(tǒng)頻率變化1%時(shí),負(fù)荷功率變化的百分?jǐn)?shù);(單位:W/Hz)定義:頻率改變1hz時(shí)系統(tǒng)負(fù)荷的改變量;發(fā)電機(jī)組的功率頻率特性7、發(fā)電機(jī)的功率(自變量)頻率特性(因變量):頻率變化而引起發(fā)電機(jī)組輸出功率變化;(調(diào)速器工作特性:下傾,有功增加,頻率下降); 1)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的調(diào)整由原動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)來實(shí)
31、現(xiàn); 2)發(fā)電機(jī)組的功率頻率特性取決于調(diào)速系統(tǒng)的特性; 3)調(diào)速過程結(jié)束時(shí),出力增加,轉(zhuǎn)速稍有降低調(diào)速器是一種有差調(diào)節(jié)器; 4)伺服電動(dòng)機(jī)控制元件D運(yùn)行中不變,人工調(diào)整可以將調(diào)速特性上(D上)下(D下)平移; 5)發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù):; 標(biāo)幺值:; 發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)節(jié)方程: A)負(fù)號(hào)表示發(fā)電機(jī)輸出功率的變化和頻率的變化符號(hào)相反; B):發(fā)電機(jī)有功功率增量,:有功功率改變后對應(yīng)的頻率變量;8、發(fā)電機(jī)的功率-頻率特性系數(shù)(原動(dòng)機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率):; 發(fā)電機(jī)的功率-頻率特性系數(shù)主要決定于調(diào)速器的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性;9、發(fā)電機(jī)組間的功率分配與機(jī)組的調(diào)差系數(shù)成反比,調(diào)差系數(shù)小的機(jī)組承擔(dān)負(fù)荷增量標(biāo)幺值大; 所有機(jī)組
32、調(diào)速器均為有差調(diào)節(jié);10、調(diào)節(jié)特性的失靈區(qū):1)機(jī)組的理想調(diào)節(jié)特性直線;2)實(shí)際調(diào)節(jié)特性是一條具有一定寬度的帶子發(fā)電機(jī)組有功功率分配產(chǎn)生誤差, ,與失靈度成正比,與發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)成反比; 調(diào)差系數(shù)過小會(huì)引起很大的功率分配誤差,所以一般不能太??;失靈度, 調(diào)速器最大頻率呆滯;3)不能完全沒有不靈敏區(qū),否則任何波動(dòng)調(diào)差器都要調(diào)節(jié);電力系統(tǒng)的頻率特性11、發(fā)電機(jī)組的功率頻率特性曲線和負(fù)荷的功率頻率特性曲線交點(diǎn):電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn);12、機(jī)組輸給發(fā)電機(jī)的功率PT,發(fā)電機(jī)的輸出功率PG,負(fù)荷負(fù)載PL,頻率穩(wěn)定時(shí)三者相等;13、無調(diào)速器時(shí),頻率偏差大小取決于大小; 有調(diào)速器時(shí),頻率下降(因?yàn)镻L增大
33、)后調(diào)速機(jī)增大PT,最后穩(wěn)定(最后的輸出PG小于理想增大后的PL,最后的頻率小于fN)有差調(diào)節(jié);14、所有發(fā)電機(jī)機(jī)組均有調(diào)速器,系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)按各自的頻率調(diào)節(jié)特性進(jìn)行頻率一次調(diào)節(jié);1522 調(diào)頻器:頻率的二次調(diào)整15、二次調(diào)節(jié):調(diào)頻,自動(dòng)改變功率給定值增量,上下移動(dòng)調(diào)速器調(diào)節(jié)特性曲線(f-P)使頻率恢復(fù)到額定值;16、只有部分發(fā)電機(jī)組有調(diào)頻器;(調(diào)速器(一次調(diào)頻)的控制電機(jī)叫調(diào)頻器(二次調(diào)頻)17、調(diào)速器是一個(gè)積分環(huán)節(jié),只有輸入信號(hào)為零時(shí)才停止調(diào)節(jié);18、有差調(diào)頻法:(最后0)有差調(diào)頻器 1)有差調(diào)頻器的穩(wěn)態(tài)工作特性:;2)滿足方程,調(diào)頻才結(jié)束;3)調(diào)頻機(jī)組有功功率增量;R有差調(diào)頻器的調(diào)差系數(shù)
34、(不同于之前發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù),雖然都用R表示);4)有n臺(tái)機(jī)組參加調(diào)頻,系統(tǒng)負(fù)荷增量; ; 系統(tǒng)的等值調(diào)節(jié)系數(shù); 每臺(tái)調(diào)頻機(jī)組承擔(dān)的計(jì)劃外負(fù)荷:;5)考點(diǎn)!優(yōu)缺點(diǎn):a)各調(diào)頻機(jī)同時(shí)調(diào)頻,沒有先后之分; b)計(jì)劃外負(fù)荷在調(diào)頻機(jī)組間按一定比例分配; 固有缺點(diǎn)c)頻率穩(wěn)定值不能為額定值,偏差較大,負(fù)荷增量越大偏差越大;19、主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法:無差調(diào)頻器1)無差調(diào)頻器的調(diào)節(jié)方程:;2)特點(diǎn):穩(wěn)定頻率偏差為0,但無差調(diào)頻器不能并聯(lián)運(yùn)行; 只在主要的調(diào)頻機(jī)組上使用無差調(diào)頻器主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法,其余調(diào)頻機(jī)組上均只安裝功率分配器;3)調(diào)節(jié)方程組為:發(fā)電機(jī)1,主導(dǎo)發(fā)電機(jī),發(fā)生變化時(shí)該平衡首先被打破; 發(fā)電機(jī)2,發(fā)電機(jī)n;4
35、)調(diào)頻過程一直到不再出現(xiàn)新值時(shí)才結(jié)束; 調(diào)頻過程結(jié)束時(shí), 各調(diào)頻機(jī)組分擔(dān)功率:,;5)優(yōu)點(diǎn):a)各調(diào)頻機(jī)組間的出力按照一定的比例分配; 缺點(diǎn):b)調(diào)頻過程中有先后,缺乏“同時(shí)性”,調(diào)節(jié)過程較慢;20、積差調(diào)頻法(同步時(shí)間法):根據(jù)系統(tǒng)頻率偏差的累積值進(jìn)行工作;1)K調(diào)頻功率比例系數(shù), ;2)特點(diǎn):a)調(diào)節(jié)過程只在結(jié)束;b)頻率累計(jì)誤差(有限值)與計(jì)劃外負(fù)荷正比;c)系統(tǒng)調(diào)頻方程式:;, ; 3)優(yōu)點(diǎn):a)系統(tǒng)頻率維持穩(wěn)定; b)計(jì)劃外負(fù)荷在參加調(diào)頻的機(jī)組間按一定比例進(jìn)行分配; 缺點(diǎn):c)頻率積差信號(hào)滯后于頻率瞬間的變化,調(diào)節(jié)過程緩慢;21、改進(jìn)積差調(diào)頻法:在頻率積差調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上增加頻率瞬時(shí)偏差
36、的信息; 1)調(diào)節(jié)方程:,K 功率頻率換算系數(shù); 2)調(diào)頻過程:當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時(shí),按f 啟動(dòng)的調(diào)速器會(huì)比按積差工作的調(diào)頻器先進(jìn)行大幅度的調(diào)整;頻差累積到一定值時(shí),調(diào)頻器會(huì)取代調(diào)速器的工作特性,有比例地分配調(diào)頻功率并使頻率穩(wěn)定在 fN;調(diào)速器一次調(diào)頻,積差調(diào)頻二次調(diào)頻; 3)特點(diǎn):調(diào)頻結(jié)束時(shí),計(jì)劃外負(fù)荷按一定比例在調(diào)頻機(jī)組間進(jìn)行分配; 4)優(yōu)缺點(diǎn):a)集中制調(diào)頻主要優(yōu)點(diǎn):各機(jī)組的功率分配成比例,即式中的(經(jīng)濟(jì)分配原則);b)分散機(jī)制調(diào)頻主要缺點(diǎn):各調(diào)頻裝置的誤差會(huì)帶來系統(tǒng)內(nèi)無休止的功率交換;22、分區(qū)調(diào)頻法: 1)分區(qū)控制誤差A(yù)GC:;A)利用功率增量的正負(fù)和系統(tǒng)頻率增量的符號(hào)進(jìn)行比較,判斷負(fù)荷
37、變動(dòng)是否在該區(qū)內(nèi); 和同號(hào),本區(qū)有負(fù)荷變動(dòng);和異號(hào),它區(qū)有負(fù)荷變動(dòng); B)ACE = 0 表明本區(qū)無負(fù)荷變動(dòng),無須調(diào)頻;2)ACE積差調(diào)節(jié)法: a下表實(shí)際值,s下標(biāo)計(jì)劃值;功率以輸出為正,輸入為負(fù); 調(diào)頻結(jié)束時(shí),聯(lián)絡(luò)線調(diào)頻方程式:; 注:調(diào)速器只是讓工作點(diǎn)在發(fā)電機(jī)功率頻率特性上上下移動(dòng),不改變發(fā)電機(jī)功率頻率特性;調(diào)頻器可以讓發(fā)電機(jī)功率頻率特性上下平移;23頻率的三次調(diào)整電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度、自動(dòng)調(diào)頻23、等微增率:微增率輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值; 等微增率法則:運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組按微增率相等的原則來分配負(fù)荷; A)不考慮網(wǎng)損: ; B)考慮網(wǎng)損:負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配準(zhǔn)則每個(gè)電廠的微增率與相應(yīng)的線
38、損修正系數(shù)的乘積相等; ;線損微增率:;24、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC/EDC):以控制調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出功率來適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)的反饋系統(tǒng);· 1)發(fā)電量的控制:A)由同步發(fā)電機(jī)調(diào)速器實(shí)現(xiàn)的控制一次調(diào)整,10S;B)由自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)二次調(diào)整,10S3min;C)按照經(jīng)濟(jì)調(diào)度(EDC)三次調(diào)整,>3min; 2)基本任務(wù):A)使全系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)輸出功率和總負(fù)荷功率相匹配; B)將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)整控制到零,保持系統(tǒng)頻率為額定值; C)控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的交換功率與計(jì)劃值相等,以實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域內(nèi)有功功率和負(fù)荷功率的平衡; D)在區(qū)域網(wǎng)內(nèi)各發(fā)電廠之間進(jìn)行負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配; 3)系統(tǒng)各臺(tái)發(fā)電機(jī)
39、組的設(shè)定功率,取決于系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的實(shí)際輸出功率PGi和每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的基點(diǎn)經(jīng)濟(jì)功率Pbi,系統(tǒng)頻率偏差和功率偏差A(yù)GE;4)分配到每臺(tái)發(fā)電機(jī)的設(shè)定功率由分配系數(shù)決定;系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分配EDC每5min修改一次和Pbi;5)當(dāng)ACE=0,負(fù)荷按經(jīng)濟(jì)調(diào)度(EDC)分配;當(dāng)ACE0,ACE功率按(i+i)分配;分配系數(shù)i與按經(jīng)濟(jì)調(diào)度調(diào)整負(fù)荷的“分配系數(shù)i”不同,它不受經(jīng)濟(jì)調(diào)度的約束調(diào)整分配;25、電力系統(tǒng)低頻減載:按頻率自動(dòng)減負(fù)荷(ZPJH),計(jì)算方法逐次逼近; 1)頻率隨時(shí)間變化的過程主要決定于:有功功率缺額大小和系統(tǒng)中所有轉(zhuǎn)動(dòng)部分的機(jī)械慣性; 2)頻率變化按指數(shù)規(guī)律變化:; Tf系統(tǒng)頻率變化時(shí)間常數(shù),與
40、系統(tǒng)等值機(jī)組慣性常數(shù)、負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KL有關(guān) 3)工作原理:a)畫圖要求掌握每輪頻率繼電器啟動(dòng)后會(huì)延遲才真正切負(fù)荷; b)每切一次負(fù)荷后頻率下降的斜率就會(huì)變小; c)一般兩次切負(fù)荷后就開始回升了,題目中會(huì)有明確說明的; 4)最大功率缺額:接于減負(fù)荷裝置上的負(fù)荷總功率PJH可以比最大功率缺額Pqe小些; 考點(diǎn):; ; 公式實(shí)際意義:分子減載后允許少切總量;分母減載后總負(fù)荷; 5)前后兩級動(dòng)作的時(shí)間間隔受 頻率測量元件的動(dòng)作誤差 和 開關(guān)固有跳閘時(shí)間 限制; 6)ZPJH裝置的誤差為最小的條件是: 即令 各輪恢復(fù)頻率的最大值相等為Fhf0,ZPJH裝置選擇性最高; 7)自動(dòng)減載裝置時(shí)限:作用:為
41、防止在系統(tǒng)發(fā)生振蕩或系統(tǒng)電壓短時(shí)間下降時(shí)ZPJH裝置的誤動(dòng)作,要求裝置能帶有一些時(shí)限;一般可以取為0.20.3s,不可太長;參加自動(dòng)減載的一部分負(fù)荷允許帶稍長一些的時(shí)限,如5s時(shí)限;第四章 電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無功功率控制技術(shù)1、對比頻率調(diào)整和電壓調(diào)整:頻率調(diào)整:1)全系統(tǒng)頻率相同;2)頻率調(diào)整集中在發(fā)電廠,調(diào)發(fā)電機(jī);3)有功功率調(diào)節(jié)消耗能源;4)只能集中控制;5)調(diào)頻手段:只有調(diào)原動(dòng)機(jī)調(diào)功率,即進(jìn)汽量一種; 電壓調(diào)整:1)電壓水平各點(diǎn)不同;2)調(diào)發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、電容器和靜止補(bǔ)償器等;3)無功功率電源調(diào)節(jié)不消耗能源;4)電壓控制分散進(jìn)行;5)調(diào)節(jié)手段多種多樣;2、電壓降低的不良影響:1)減少發(fā)電
42、機(jī)所發(fā)有功功率;2)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率將增大,電流也將增大,溫升將增加;當(dāng)轉(zhuǎn)差增大、轉(zhuǎn)速下降時(shí),其輸出功率將迅速減少;3)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程將大為增加,啟動(dòng)過程溫度過高;4)電爐等電熱設(shè)備的發(fā)熱量降低;5)危及電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;3、; QG(發(fā)電機(jī)發(fā)出無功)=QD(負(fù)荷無功)+QL(總無功損耗);4、電力系統(tǒng)的無功功率電源有:1)同步發(fā)電機(jī)(最主要的調(diào)節(jié)對象,唯一的有功來源,無功主要也由此產(chǎn)生);2)同步調(diào)相機(jī)(不帶機(jī)械負(fù)荷的同步電動(dòng)機(jī))及同步電動(dòng)機(jī); 過勵(lì)運(yùn)行:提供感性無功;欠勵(lì)運(yùn)行:吸收感性無功;3)靜電電容器;4)靜止無功功率補(bǔ)償器(SVC);5)高壓輸電線路的充電功率;負(fù)荷點(diǎn)的電壓的
43、控制措施5、負(fù)荷點(diǎn)的電壓的控制措施:1)控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流,以改變發(fā)電機(jī)端電壓UG;2)控制變壓器變比K1及K2調(diào)壓;3)改變輸送功率的分布P+jQ(主要是Q),以使電壓損耗減?。?)改變電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)jXR+(主要是X),以減小輸電線路電壓的損耗;6、發(fā)電機(jī)控制調(diào)壓(輔助):控制同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流,可以改變發(fā)電機(jī)的端電壓UG;7、變壓器變比調(diào)壓:1)前提:無功功率電源充足;(不足時(shí)達(dá)不到控制電壓的效果)2)調(diào)整分接抽頭的位置可以控制變壓器的變比(p96例題 考點(diǎn)), ; ;(兩相變壓器) 注:最大/小壓降用最大/小負(fù)荷計(jì)算,max、min表示最大、最小負(fù)荷時(shí); Uimax(i=
44、1、2)取電壓小的,Uimin(i=1、2)取電壓大的; 最后檢驗(yàn)負(fù)荷電壓是否滿足要求的上下限; (p96 例4.1)計(jì)算題考法8、利用無功功率補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓:1)無功的產(chǎn)生基本上不消耗能源,但無功沿輸電線路傳送卻引起有功和電壓的損耗。2)并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備(改Q):調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器、電容器(只在重負(fù)荷時(shí)投入),作用:在重負(fù)荷時(shí)發(fā)出感性無功,補(bǔ)償負(fù)荷的需要,減少由于輸送這些感性無功而在輸電線路上產(chǎn)生的電壓降落,提高負(fù)荷端的輸電電壓; =UG保持發(fā)電機(jī)UG不變;(p98 例4.2)計(jì)算題考法9、利用串聯(lián)電容器控制電壓(減小X減小壓降);10、各種調(diào)壓措施比較:考慮發(fā)電機(jī)調(diào)壓 無功電源供應(yīng)充裕的系統(tǒng),變
45、壓器有載調(diào)壓;無功電源不足的電力系統(tǒng),并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器。同時(shí),并聯(lián)電容器或調(diào)相機(jī)還可以降低電力網(wǎng)中功率傳輸中的有功功率損耗; (改變電壓的同時(shí)也會(huì)對無功功率Q產(chǎn)生影響)11、電力系統(tǒng)電壓綜合控制: 1)發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置,可以使母線電壓發(fā)生改變;2)T為有載調(diào)壓變壓器,變比K可以調(diào)節(jié);3)并聯(lián)的無功補(bǔ)償設(shè)備可以是靜電電容器、同步調(diào)相機(jī)和靜止無功補(bǔ)償器;12、無功補(bǔ)償原則:就地、就近補(bǔ)償;13、無功功率電源的最優(yōu)控制:1)目的控制各無功電源之間的分配,使有功網(wǎng)耗達(dá)到最??; 2)有功功率網(wǎng)損最小條件各節(jié)點(diǎn)無功功率網(wǎng)損微增率相等; 有功功率分配最經(jīng)濟(jì)條件耗量微增量與輸出功率微增
46、量比值相等等微增率;第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化17:概述1、電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù):1)保證供電的質(zhì)量優(yōu)良;2)保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性;3)保證較高的安全水平選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運(yùn)行方式;4)保證提供強(qiáng)有力的事故處理措施;2、電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分布上,實(shí)行分區(qū)、分級調(diào)度;3、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能概述:1)安全水平是電力系統(tǒng)調(diào)動(dòng)的首要問題,必須進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度;2)調(diào)度中心計(jì)算機(jī)兩大功能: A)與所屬電廠及省級調(diào)度等進(jìn)行測量讀值、狀態(tài)信息及控制信號(hào)的遠(yuǎn)距離的可靠性高的雙向交換,簡稱為電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng),即SCADA; B)本身應(yīng)具有協(xié)調(diào)功能;3)具有這兩種功能的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)稱為
47、能量管理系統(tǒng)EMS;4、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷程:1)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的最初階段布線邏輯式遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù);遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)主要內(nèi)容為“四遙”遙測,遙信,遙控,遙調(diào);2)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的第二階段電子計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)調(diào)度工作中的應(yīng)用;3)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的快速發(fā)展階段計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù);5、SCADA/EMS系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分:1)支撐平臺(tái)子系統(tǒng)(系統(tǒng)基礎(chǔ));2)SCADA子系統(tǒng)(采集、處理數(shù)據(jù)等);3)AGC/EDC(自動(dòng)發(fā)電控制和在線經(jīng)濟(jì)調(diào)度)子系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)出力的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng));4)高級應(yīng)用軟件PAS子系統(tǒng);5)調(diào)度員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)DTS;6)調(diào)度管理信息子系統(tǒng)DMIS(業(yè)務(wù)管理系統(tǒng),一
48、般不屬于SCADA/EMS系統(tǒng)的范圍);6、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備統(tǒng)稱為硬件,核心是計(jì)算機(jī)系統(tǒng);(運(yùn)行程序軟件)7、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)=調(diào)度端+信道設(shè)備+廠所端;812 遠(yuǎn)方終端RTU8、RTU任務(wù):1)數(shù)據(jù)采集:模擬量(遙測),數(shù)字量(遙測),脈沖量(遙測),開關(guān)量(遙信);2)數(shù)據(jù)通信;3)執(zhí)行命令,完成遙控(YK)、遙調(diào)(YT)等操作;4)其它功能:(1)當(dāng)?shù)毓δ埽?2)自診斷功能; 9、RTU結(jié)構(gòu):主CPU+其余模塊CPU; 公共總線由主CPU控制,通過地址總線選擇模塊,僅被選中模塊才可接收控制信號(hào);10、模擬量輸入通道:1)基于逐次逼近式A/D(模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào))變換:主要電
49、路=電壓形成回路+低通濾波電路+保持采樣器+多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(MUX)+模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D);A)電壓形成回路:模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片要求輸入信號(hào)電壓為±5V或±10V; 電量變換+一次設(shè)備的二次回路與微機(jī)A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)隔離;B)低通濾波(ALF):限制輸入信號(hào)的最高頻率,以降低采樣頻率濾掉高頻分量;C)保持采樣器(S/H):A/D轉(zhuǎn)換器完成一次完整轉(zhuǎn)換需要的時(shí)間里,使模擬量不變; 2)基于V/F轉(zhuǎn)換:工作原理電壓頻率變換技術(shù)(VFC);11、模擬量輸出通道:微型機(jī)系統(tǒng)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出(數(shù)/模(D/A)變換器);1)輸入通道A/D;輸出通道D/A;2)輸出接口 鎖存器 D/A
50、轉(zhuǎn)換器 放大驅(qū)動(dòng);12、開關(guān)量輸入輸出通道:1)遙信采集開關(guān)信息量;開關(guān)量:二進(jìn)制碼元“1”閉合、動(dòng)作,二進(jìn)制碼元“0”斷開、未動(dòng)作;2)光電耦合器開關(guān)量輸入計(jì)算機(jī)的隔離器件;3)提高抗干擾能力開關(guān)量輸出通道經(jīng)過一級光電隔離;13 數(shù)據(jù)通信通訊規(guī)約13、字節(jié)8位二進(jìn)制數(shù); 幀包含若干位碼元;14、1)并行傳輸:多根線(一般為8,也有16、32;另有1根公共線)將數(shù)字通信雙方連接起來,每根線傳一位碼元將這組信息傳送過去; 2)串行傳輸:以幀為單位,分同步傳輸、異步傳輸,僅需要一回傳輸線(2根)。一個(gè)字節(jié)中8個(gè)碼元的順序一位位地傳送,接收端逐位收起8位后,CPU將字節(jié)一次取走;15、數(shù)據(jù)通信中的傳
51、輸速率和誤碼率:1)碼元(信號(hào)脈沖);2)碼元速率(Bd(波特);3)信息速率(bit/s(比特/秒);4)誤碼率; 5)差錯(cuò)控制(奇偶校驗(yàn));16、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)工作方式(方向、時(shí)間):1)單工方式(一回線路,一個(gè)方向);2)半雙工方式(一回線路,兩個(gè)方向,但每次只向一個(gè)方向);3)全雙工方式(兩回線路,兩個(gè)方向,可同時(shí)進(jìn)行);17、(串行)異步通信格式:收發(fā)空閑時(shí)間內(nèi)可以異步;每幀以“起始位”(低電平)開頭,接著傳送信息碼元,最后附加一位“奇偶校驗(yàn)位”和“停止位”(高電平);不傳送時(shí)用“空閉位”(高電平)填充;18、(串行)同步通信格式:發(fā)、收必須時(shí)刻嚴(yán)格保持同步;同步字“SYN”(一幀的開
52、頭)+控制字+信息字;19、數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào): 1)(考過)基帶數(shù)字信號(hào)不能遠(yuǎn)距離傳送:基帶數(shù)字信號(hào)在電路上為一系列高低電平脈沖序列,包含諧波成分很多,占用頻帶很寬,遠(yuǎn)距離傳送會(huì)發(fā)生很大畸變,造成接收端不能正常判讀; 2)調(diào)制/解調(diào)器:基帶數(shù)字信號(hào) (每個(gè)周波)正弦模擬信號(hào) 原基帶數(shù)字信號(hào); A)數(shù)字調(diào)幅(振幅鍵控方式(ASK):用正弦波不同振幅代表“1”“0”兩個(gè)碼元; 特點(diǎn):最簡單,抗干擾性不太好; B)數(shù)字調(diào)頻(移頻鍵控(FSK):用不同頻率代表“1”和“0”,其振幅和相位相同; 特點(diǎn):抗干擾性較好; C)數(shù)字調(diào)相(移相鍵控(PSK):分為二元絕對調(diào)相和二元相對調(diào)相二元絕對調(diào)相:波形中初相位為0代表“0”,而初相位為代表“1”;二元相對調(diào)相:波形中后一周波的相位與前一周波相同,代表碼元“0”;后一周波相位與前一周波相位相反代表碼元“1”;特點(diǎn):抗干擾性能最好,但硬、軟件均比較復(fù)雜;20、局部網(wǎng)絡(luò):一種在較小
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