電力系統(tǒng)自動裝置原理第三章課件

第三章同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)

第三章同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)第一節(jié)概述同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)

勵磁功率單元

勵磁調(diào)節(jié)器

G發(fā)電機電力系統(tǒng)一勵磁自動控制系統(tǒng)構(gòu)成控制同步發(fā)電機的勵磁同步發(fā)電機的運行特性同步發(fā)電機的空載電動勢的大小發(fā)電機的勵磁電流第一節(jié)概述同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)勵磁功率單元勵磁調(diào)節(jié)器電壓控制

控制無功功率的分配

提高同步發(fā)電機并聯(lián)運行的穩(wěn)定性

改善電力系統(tǒng)的運行條件對水輪發(fā)電機組實行強行減磁二同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)電壓控制

二同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)GIEFUGIGEqIGUGIEF1UGUG2UGeIQIEF2IQ2IQ1EqUGjIGXdIGIQIP負(fù)荷中的無功電流是造成Eq和UG幅值差的主要原因。同步發(fā)電機的勵磁自動控制系統(tǒng)就是通過不斷地調(diào)節(jié)勵磁電流來維持端電壓在給定水平的。

GIEFUGIGEqIGUGIEF1UGUG2UGeIGIGUG=ConstantEqUGjIGXdIGIQIP發(fā)電機勵磁電流的變化改變了機組的無功功率和功率角的大小。調(diào)節(jié)與無限大母線并聯(lián)運行的機組的勵磁電流可以改變發(fā)電機無功功率的數(shù)值。GIGUG=ConstantEqUGjIGXdIGI靜態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下，經(jīng)受微小擾動后恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的能力。

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一正常運行方式下突然遭受大擾動后，能否過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)、或者恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的能力。

電力系統(tǒng)受到小的或大的干擾后，計及自動調(diào)節(jié)和控制裝置作用的長過程的運行穩(wěn)定問題稱為動態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在正常運行PP1勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定的影響GU=ConstantUGSystem內(nèi)功率特性外功率特性PP1勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定的影響GU=ConstantUG2勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定的影響PPG0bacdF1232勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定的影響PPG0bacdF123PGmax*0.750.700.650.500.3500.20.40.60.8Te(s)K=4K=1K=2PGmax*0.750.700.650.500.3501234KTe=0.1STe=0.8S要使勵磁系統(tǒng)在短暫過程中完成符合要求的控制必須要求勵磁系統(tǒng)具備快速響應(yīng)的條件。為此，一方面縮小勵磁系統(tǒng)的時間常數(shù)，另一方面盡可能提高強行勵磁的倍數(shù)。PGmax*0.7500.20.41．改善異步電動機的自起動條件

2．為發(fā)電機異步運行創(chuàng)造條件

3．提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性1201008060402000102030t(s)U(%)1．改善異步電動機的自起動條件120010當(dāng)水輪發(fā)電機組發(fā)生故障突然跳閘時，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)水葉，因而會使轉(zhuǎn)速急劇上升。如果不采取措施迅速降低發(fā)電機的勵磁電流，則發(fā)電機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，要求勵磁自動控制系統(tǒng)能實現(xiàn)強行減磁。當(dāng)水輪發(fā)電機組發(fā)生故障突然跳閘時，由于它的調(diào)速系統(tǒng)具有較大的三對勵磁系統(tǒng)的基本要求勵磁調(diào)節(jié)器:檢測和綜合系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息,以產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號,經(jīng)放大后控制勵磁功率單元以得到所要求的發(fā)電機勵磁電流。其基本要求勵磁功率單元:受勵磁調(diào)節(jié)器控制，并向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流。其基本要求三對勵磁系統(tǒng)的基本要求勵磁調(diào)節(jié)器:檢測和綜合系統(tǒng)運行狀系統(tǒng)正常運行時,勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能反映發(fā)電機電壓高低以維持發(fā)電機電壓在給定水平；勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能合理分配機組的無功功率；對遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)電機組，為了能在人工穩(wěn)定區(qū)域運行，要求勵磁調(diào)節(jié)器沒有失靈區(qū)；勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能迅速反應(yīng)系統(tǒng)故障，具備強行勵磁等控制功能以提高暫態(tài)穩(wěn)定和改善系統(tǒng)運行條件；具有較小的時間常數(shù)，能迅速響應(yīng)輸入信息的變化。1對勵磁調(diào)節(jié)器的要求系統(tǒng)正常運行時,勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能反映發(fā)電機電壓高低以維持發(fā)電機2對勵磁功率單元的要求

要求勵磁功率單元有足夠的可靠性并具有一定的調(diào)節(jié)容量。在電力系統(tǒng)運行中，發(fā)電機依靠勵磁電流的變化進(jìn)行系統(tǒng)電壓和本身無功功率的控制。因此，勵磁功率單元應(yīng)具備足夠的調(diào)節(jié)容量以適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運行工況的要求。具有足夠的勵磁頂值電壓和電壓上升速度。從改善電力系統(tǒng)運行條件和提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性來說，希望勵磁功率單元具有較大的強勵能力和快速的響應(yīng)能力。因此，在勵磁系統(tǒng)中勵磁頂值電壓和電壓上升速度是兩項重要的技術(shù)指標(biāo)。2對勵磁功率單元的要求要求勵磁功率單元有足夠的可靠性并具第二節(jié)同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)一勵磁系統(tǒng)的歷史直流勵磁機勵磁系統(tǒng)

機械整流子在換流方面遇到了困難，且大功率半導(dǎo)體整流元件制造工藝的日益成熟。交流勵磁機勵磁系統(tǒng)(交流發(fā)電機和半導(dǎo)體整流元件組成)

靜止勵磁系統(tǒng)(發(fā)電機自并勵系統(tǒng))

為了縮短主軸長度，降低造價，減少環(huán)節(jié)。幾種常用的勵磁系統(tǒng)簡要介紹（重點分析勵磁功率單元）第二節(jié)同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)一勵磁系統(tǒng)的歷史直流勵磁機勵磁二直流勵磁機勵磁系統(tǒng)（100MW以下）

按勵磁機的勵磁繞組供電方式的不同

自勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)

他勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)二直流勵磁機勵磁系統(tǒng)（100MW以下）按勵磁機的勵磁繞組=G勵磁調(diào)節(jié)器IAVRIEEIRIE1自勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)

DER=G勵磁調(diào)節(jié)器IAVRIEEIRIE1自勵直流勵磁機勵磁系2他勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)G勵磁調(diào)節(jié)器IEEIR=IE=IAVRPEDE2他勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)G勵磁調(diào)節(jié)器IEEIR=IE=I三交流勵磁機勵磁系統(tǒng)（100MW以上）

交流勵磁機勵磁系統(tǒng)根據(jù)勵磁機電源整流方式及整流器狀態(tài)的不同可分為以下幾種。他勵交流勵磁機勵磁系統(tǒng)

自勵交流勵磁機勵磁系統(tǒng)他勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)他勵交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)(無刷勵磁)自勵交流勵磁機靜止可控整流器勵磁系統(tǒng)自勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)三交流勵磁機勵磁系統(tǒng)（100MW以上）交流勵磁機勵磁系統(tǒng)1他勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)G自勵恒壓調(diào)節(jié)器放大器觸發(fā)器電壓檢測調(diào)差勵磁調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機交流勵磁機交流副勵磁機可控整流器滑環(huán)起勵電源VSR1他勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)G自勵恒壓調(diào)節(jié)器放大2他勵交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)(無刷勵磁)G勵磁調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機旋轉(zhuǎn)元件永磁副勵磁機晶閘管整流器NS2他勵交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)(無刷勵磁)G勵磁調(diào)1自勵交流勵磁機靜止可控整流器勵磁系統(tǒng)GAVR滑環(huán)自動恒壓元件電壓起勵元件VSAE起勵電源1自勵交流勵磁機靜止可控整流器勵磁系統(tǒng)GAVR2自勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)G

勵磁調(diào)節(jié)器滑環(huán)電壓起勵元件VSAE起勵電源2自勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)G勵磁調(diào)節(jié)器四靜止勵磁系統(tǒng)(發(fā)電機自并勵系統(tǒng))G

勵磁調(diào)節(jié)器滑環(huán)電壓起勵元件VS起勵電源四靜止勵磁系統(tǒng)(發(fā)電機自并勵系統(tǒng))G勵磁調(diào)節(jié)器滑第三節(jié)勵磁系統(tǒng)中的整流電路

三相橋式不可控整流電路三相橋式半控整流電路三相橋式全控整流電路一三個基本整流電路二整流電路的換流壓降及外特性

三最小逆變角第三節(jié)勵磁系統(tǒng)中的整流電路三相橋式不可控整流電路一三個+-RfeaebecV1V3V5V4V6V2三相橋式不可控整流電路eaecebteabacbcbacacbabacbc161232345456161232ut1工作原理共陰極連接的二極管，在t=30-150之間是V1導(dǎo)通，V3、V5承受反壓而關(guān)斷；在t=150-270之間是V3導(dǎo)通；在t=270-390之間是V5導(dǎo)通。共陽極連接的二極管，在t=90-210之間是V2導(dǎo)通，V4、V6承受反壓而關(guān)斷；在t=210-330之間是V4導(dǎo)通；在t=330-450之間是V6導(dǎo)通。+-RfeaebecV1V3V5V4V6V2三相橋式不可控整2輸出電壓2輸出電壓RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V三相橋式半控整流電路1工作原理RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V三相橋式eaecebteugabacbcbacacbabacbc161232345456161232tut脈沖控制角=0135eaecebteugabacbcbacacbabacbc1RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角=30°euguLtttRfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角=60°uguLttetRfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角=120°uguLttetRfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角=180°uguLttetRfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2V脈沖控制角2輸出電壓與控制角關(guān)系2輸出電壓與控制角關(guān)系3失控現(xiàn)象和續(xù)流二極管的作用uguLttett3t4t5RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2VeaecVS1V2V+(-)-(+)3失控現(xiàn)象和續(xù)流二極管的作用uguLttett3三相橋式全控整流電路ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L三相橋式全控整流電路ReaebecVS1VS3VS5VS4◤在晶閘管需導(dǎo)通的區(qū)域僅用初始的一個窄脈沖去觸發(fā)的方式稱“單窄脈沖觸發(fā)”

◢

◤每個元件除了在各自的換流點處有一個脈沖之外，還在60度電角度之后的下一個導(dǎo)通元件的導(dǎo)通時刻補了一個脈沖。所補的脈沖在電流連續(xù)的穩(wěn)態(tài)工作時并不起任何作用，但它卻是電路啟動及在電流斷續(xù)時使電路正常工作所不可缺少的，這種觸發(fā)方式稱之為“雙窄脈沖觸發(fā)”。

◢

◤若把上面的雙窄脈沖連成一個寬脈沖，電路當(dāng)然也可正常工作，這種觸發(fā)方式稱之為“寬脈沖觸發(fā)”◢

三相橋式全控整流電路觸發(fā)脈沖的形式ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L◤在晶閘管需導(dǎo)通的區(qū)域僅用初始的一個窄脈沖去觸發(fā)的方式稱“單euLugtttugtReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L脈沖控制角=0°工作原理euLugtttugtReaebecVS1VS3VSReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L脈沖控制角=60°euLugtttugt2ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L脈沖控制ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L脈沖控制角=90°uLtugtugtett1t2ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L脈沖控制ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L脈沖控制角=60°150°eugtttugtuLt1t2VS6VS1VS3VS2VS4ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L脈沖控制3輸出電壓與控制角關(guān)系電感性負(fù)載逆變角=180°-uLtugtugtett1t2在<90時，輸出平均電壓Ud為正，三相全控橋工作在整流狀態(tài)。在>90時，輸出平均電壓Ud為負(fù)，三相全控橋工作在逆變狀態(tài)。3輸出電壓與控制角關(guān)系電感性負(fù)載逆變角uLtugtu電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載uLtugtugtett1t2電阻性負(fù)載uLtugtugtett1t2ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2Leidugtttugtt1二整流電路的換流壓降及外特性換流角ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2Leidu電力系統(tǒng)自動裝置原理第三章ppt課件ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2LeaebecVS1VS3VS2LLLi以上討論中均假設(shè)換流角＜60，當(dāng)交流回路中電抗較大，并且直流負(fù)載電流較大時，換流角也會增大。當(dāng)＞60時，整流回路中換流過程將發(fā)生變化，此時不能用上式來計算整流電路輸出的直流電壓。

ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2LeaebetugtReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2Lugtt0t1VS1VS3VS5VS2VS6VS4三最小逆變角晶閘管關(guān)斷角

etugtReaebecVS1VS3VS5VS4VS6V第四節(jié)勵磁控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)特性和并聯(lián)機組間無功分配勵磁控制系統(tǒng)框圖同步發(fā)電機勵磁功率單元勵磁調(diào)節(jié)器手動自動勵磁調(diào)節(jié)器檢測發(fā)電機的電壓、電流或其它狀態(tài)量，然后按指定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則對勵磁功率單元發(fā)出控制信號，實現(xiàn)控制功能。

勵磁系統(tǒng)其他信號第四節(jié)勵磁控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)特性和并聯(lián)機組間無功分配勵磁控制IEF=IEEG一勵磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖1人工改變Rc值調(diào)節(jié)勵磁電流IEF=IEEG一勵磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖1人工改變G勵磁機UGIEEabIEEIEFUG勵磁調(diào)節(jié)器2比例式勵磁調(diào)節(jié)器閉環(huán)控制示意圖G勵磁機UGIEEabIEEIEFUG勵磁調(diào)節(jié)器2比例式勵基準(zhǔn)電壓前置放大功率放大測量元件調(diào)差元件手動控制勵磁機發(fā)電機電源電源電源++--勵磁調(diào)節(jié)器手控勵磁機發(fā)電機3自動勵磁控制系統(tǒng)的構(gòu)成環(huán)節(jié)基準(zhǔn)電壓前置放大功率放大測量元件調(diào)差元件手動控制勵磁機發(fā)電機二勵磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)工作特性

1勵磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)工作特性的合成綜合放大K2移相觸發(fā)K3測量比較K1可控整流K4UGUAVRUdeUSMUREF二勵磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)工作特性1勵磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)工作特性的合成勵磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖勵磁調(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)系為勵磁調(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勵磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性調(diào)節(jié)器放大UGUG1UG2=UGeUG3UG3>UG2>

UG1IEFIQ0發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流與無功負(fù)荷電流的關(guān)系(額定電壓附近)2發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性IQIEE(IEF)ab發(fā)電機無功調(diào)節(jié)特性曲線

IQUGUG1UG2=UGeUG3UG3>UG2>UG1IEUGIQIQeUG2UG1調(diào)差系數(shù)

調(diào)差單元

設(shè)定不同的調(diào)差系數(shù)UGIQIQeUG2UG1調(diào)差系數(shù)調(diào)差單元設(shè)定不同的調(diào)差UAUBUCIBCIABICAU’AU’BU’Ccos=1時的調(diào)差單元相量圖調(diào)節(jié)器測量到的電壓基本上和有功電流無關(guān)。UAUBUCIBCIABICAU’AU’BU’Ccos=1IABICAIBCUBUAUCcos=0時的調(diào)差單元相量圖UAUCUB調(diào)差單元輸出的電壓與無功電流有關(guān)。IABICAIBCUBUAUCcos=0時的調(diào)差單元相量圖4調(diào)差單元特性調(diào)節(jié)器測量單元感受電壓調(diào)差裝置輸出電壓中與無功電流同相的分量

KURLIQUG自然調(diào)差特性4調(diào)差單元特性調(diào)節(jié)器測量單元感受電壓調(diào)差裝置輸出電壓中與無5發(fā)電機調(diào)整特性的三種類型UGIQ<0=0>0調(diào)差系數(shù)存在的意義:①能平穩(wěn)地改變無功負(fù)荷，不致發(fā)生無功功率的沖擊；②保證并聯(lián)運行的發(fā)電機組間無功功率的合理分配。5發(fā)電機調(diào)整特性的三種類型UGIQ<0調(diào)差系數(shù)存在的意發(fā)電機投入和退出運行時，能平穩(wěn)地改變無功負(fù)荷，不致發(fā)生無功功率的沖擊；保證并聯(lián)運行的發(fā)電機組間無功功率的合理分配。

勵磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性調(diào)整的目的發(fā)電機投入和退出運行時，能平穩(wěn)地改變無功負(fù)荷，不致發(fā)生無功功123IQ1IQ2IQUG退出運行投入運行移動發(fā)電機調(diào)節(jié)特性的操作是通過改變勵磁調(diào)節(jié)器的整定值來實現(xiàn)的。1IQ1IQ2IQUG退出運行投入運行移動發(fā)電機調(diào)節(jié)特性的操12IQ1IQ2IQUG1IQ1IQ2IQUG三、并聯(lián)運行機組間無功功率的分配（一）一臺無差調(diào)節(jié)特性的機組與正有差調(diào)節(jié)特性機組的并聯(lián)運行UGIQU1U212IQ2一臺無差調(diào)節(jié)特性的發(fā)電機可以和多臺正調(diào)差特性的發(fā)電機組并聯(lián)運行。但在實際運行中，由于具有無差調(diào)節(jié)特性的發(fā)電機將承擔(dān)無功功率的全部增量，機組間無功功率的分配很不合理，這種運行方式很少采用。三、并聯(lián)運行機組間無功功率的分配（一）一臺無差調(diào)節(jié)特UGIQ不能穩(wěn)定運行（二）一臺無差調(diào)節(jié)特性的機組與負(fù)有差調(diào)節(jié)特性機組的并聯(lián)運行具有負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機是不能在公共母線上并聯(lián)運行的UGIQ不能穩(wěn)定運行（二）一臺無差調(diào)節(jié)特性的機組與負(fù)有差UGIQU2U1（三）兩臺無差調(diào)節(jié)特性的機組并聯(lián)運行不能并聯(lián)運行UGIQU2U1（三）兩臺無差調(diào)節(jié)特性的機組并聯(lián)運行（四）正調(diào)差特性的發(fā)電機組的并列運行UG2UG1IQB1IQA1IQB2IQA2ABUGIQ（四）正調(diào)差特性的發(fā)電機組的并列運行UG2UG1IUG2UG0IQeUGUGe

IQIQ2U

IUG2

UG1IQB1IQA1IQB2IQA2ABUG2UG0IQeUGUGeIQIQ2UIUG2UG第五節(jié)勵磁調(diào)節(jié)裝置原理一、勵磁調(diào)節(jié)器的原理及發(fā)展（一）電壓調(diào)節(jié)的原理第五節(jié)勵磁調(diào)節(jié)裝置原理一、勵磁調(diào)節(jié)器的原理及發(fā)展（二）勵磁調(diào)節(jié)器的發(fā)展及分類

機械式機電型磁放大器電磁型電子模擬放大器電子型CPU存儲邏輯數(shù)字型20世紀(jì)初1950s’1960s’1980s’（二）勵磁調(diào)節(jié)器的發(fā)展及分類機械式機電型磁放大器電磁型電子電力系統(tǒng)自動裝置原理第三章ppt課件數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器的優(yōu)點

方便地實現(xiàn)復(fù)雜的控制策略便于修改，靈活性強可以實現(xiàn)更加完備的限制和保護(hù)功能操作簡單、維護(hù)方便以及便于試驗和調(diào)試二、數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器原理數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器的優(yōu)點二、數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器原理勵磁調(diào)節(jié)裝置原理圖為600MW發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)勵磁調(diào)節(jié)裝置原理圖為600MW發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)勵磁調(diào)節(jié)裝置原理圖為300MW三機勵磁系統(tǒng)勵磁調(diào)節(jié)器勵磁調(diào)節(jié)裝置原理圖為300MW三機勵磁系統(tǒng)勵磁調(diào)節(jié)器人—機接口調(diào)節(jié)控制輸出（一）數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器的基本環(huán)節(jié)和構(gòu)成基本控制電壓調(diào)節(jié)無功分配輔助控制瞬時電流限制最大勵磁電流限制最小勵磁電流限制電壓頻率保護(hù)失磁監(jiān)控勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS等等數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器硬件+軟件信息采集單元主控制單元人—機接口調(diào)節(jié)控制輸出（一）數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器的基本環(huán)節(jié)和構(gòu)成勵磁調(diào)節(jié)裝置原理數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器原理框圖勵磁調(diào)節(jié)裝置原理數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器原理框圖1、主控制單元（主機）（1）中央處理單元（CPU)1、主控制單元（主機）（1）中央處理單元（CPU)（2）總線接口部分

1）系統(tǒng)設(shè)置跳線2）實時時鐘3）WATCHDOG定時器4）總線終端網(wǎng)絡(luò)（2）總線接口部分（3）存儲器部分（3）存儲器部分2、信息采集單元（1）模擬量信息采集電路1）A/D轉(zhuǎn)換模板接口電路

分辨率量程轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換精度

絕對精度相對精度2、信息采集單元（1）模擬量信息采集電路2）模擬量輸入通道發(fā)電機電壓通道發(fā)電機電流通道勵磁電流線電流有效值為2）模擬量輸入通道發(fā)電機電壓通道線電流有效值為濾波電路直流采樣濾波電路交流采樣濾波電路在圖3一55中若保持下式成立，即輸出電壓濾波電路直流采樣濾波電路在圖3一55中若保持下式成立，即輸出（2）數(shù)字量信息采集電路電—光—電（2）數(shù)字量信息采集電路3.調(diào)節(jié)和控制輸出單元作用：（1）移相觸發(fā)單元同步要求1）觸發(fā)脈沖移相范圍要符合相應(yīng)可控整流電路的要求。2)觸發(fā)脈沖應(yīng)具有足夠的功率(對電壓、電流幅度有要求)使晶閘管元件可靠地導(dǎo)通3)觸發(fā)脈沖的上升前沿要陡，它的上升時間一般在10цs左右4)觸發(fā)單元與主電路應(yīng)互相隔離以保證安全。5)在整個移相范圍應(yīng)保證各相的觸發(fā)脈沖控制角a一致，勵磁調(diào)節(jié)器愉出的調(diào)節(jié)量為控制勵磁功率單元的移相觸發(fā)脈沖，輸出的控制信號有保護(hù)跳閘觸點信號、報警信號等可控整流電路要求在晶閘管每次承受正向電壓的某一刻向它的門極送出觸發(fā)脈沖，使晶閘管導(dǎo)通，且各相的控制角а相同。晶閘管觸發(fā)脈沖與主電路之間的這種相位配合關(guān)系稱為同步。3.調(diào)節(jié)和控制輸出單元作用：勵磁調(diào)節(jié)器愉出的調(diào)節(jié)量為控制勵三相橋式半控整流電路，由于共陽極組的整流元件是不可控的，在自然換流點換流。共陰極組的晶閘管應(yīng)在其承受的相電動勢為正的一段區(qū)間內(nèi)觸發(fā)導(dǎo)通。三相觸發(fā)脈沖應(yīng)按+A、+B、+C相的順序依次相隔120發(fā)出。三相橋式全控整流電路中，共陰極的晶閘管元件只有在其承受的相電動勢為正的一段區(qū)間內(nèi)才有可能導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖應(yīng)在這一區(qū)間內(nèi)發(fā)出。三相觸發(fā)脈沖按+A+B+C相的順序依次相隔120發(fā)出。共陽極的晶閘管只有在其承受的相電動勢為負(fù)的一段區(qū)間內(nèi)才有可能導(dǎo)通、觸發(fā)脈沖應(yīng)在這一區(qū)間內(nèi)發(fā)出。三相觸發(fā)脈沖按-C-A-B相的順序依次相隔120發(fā)出。這樣六相觸發(fā)脈沖應(yīng)按+A-C+B-A+C-B相的順序依次相隔60發(fā)出。供給移相觸發(fā)單元的同步電壓信號與主電路電源間應(yīng)具有一定的相位關(guān)系，才能保證觸發(fā)脈沖按要求的相位發(fā)出。三相橋式半控整流電路，由于共陽極組的整流元件是不可控的，在自移相觸發(fā)單元構(gòu)成1)同步電壓整形電路。移相觸發(fā)單元構(gòu)成1)同步電壓整形電路。2)數(shù)字/脈沖移相接口電路。

8253可編程定時、計數(shù)器這一移相原理是把控制觸發(fā)角a，換算成對應(yīng)的延時ta，再折算成對應(yīng)的計數(shù)脈沖個數(shù)D,a換算為ta的公式為2)數(shù)字/脈沖移相接口電路。

8253可編程定時、計數(shù)器這3)整流器接口電路電力系統(tǒng)自動裝置原理第三章ppt課件4）門級驅(qū)動電路一種是寬脈沖觸發(fā)，一種是雙窄脈沖形式（2）控制信號輸出4）門級驅(qū)動電路4人-機接口（1）程序調(diào)試（2）參數(shù)設(shè)定與維護(hù)(3)運行操作4人-機接口（1）程序調(diào)試（二）調(diào)節(jié)和控制的數(shù)學(xué)模型

1.概述PID模型:離散化為（二）調(diào)節(jié)和控制的數(shù)學(xué)模型

勵磁調(diào)節(jié)裝置原理控制的數(shù)學(xué)模型增量式PID調(diào)節(jié)

增量式PID調(diào)節(jié)的優(yōu)點是，因為數(shù)字調(diào)節(jié)器只輸出增量，所以計算誤差或精度對控制量影響較小，控制的作用不會發(fā)生大幅度變化。且增量算式只與最近幾次采樣值有關(guān)，容易獲得較好的控制效果。勵磁調(diào)節(jié)裝置原理控制的數(shù)學(xué)模型2.勵磁調(diào)節(jié)器的基本調(diào)節(jié)方式算法:3.勵磁調(diào)節(jié)器的輔助控制瞬時電流限制最大勵磁限制器最小勵磁限制器電壓／頻率（V/Hz）限制和保護(hù)發(fā)電機失磁監(jiān)控

2.勵磁調(diào)節(jié)器的基本調(diào)節(jié)方式（1）瞬時電流限制和最大勵磁限制