電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理 楊冠城第四章

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,12345,你好,電力系統(tǒng),自動(dòng)裝置原理,第四章、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,三峽大學(xué) 電氣信息學(xué)院,第一節(jié)、概述,時(shí)間響應(yīng)曲線,：上升時(shí)間,：超調(diào)量,：瞬態(tài)響應(yīng)峰值時(shí)間,：調(diào)整時(shí)間,勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁磁鏈,勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電阻,勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流,第二節(jié)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),一、勵(lì)磁機(jī)的傳遞函數(shù),1.,他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的傳遞函數(shù),磁鏈與磁通的關(guān)系,對應(yīng)不同的運(yùn)行點(diǎn)，采用飽和系數(shù),S,E,來表達(dá),i,EE,與,u,EE,之間的非線性關(guān)系。,第二節(jié)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),拉氏變換之,令,一階慣性環(huán)節(jié),2.,交流勵(lì)磁機(jī),第二節(jié)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),可推導(dǎo)出,交流勵(lì)磁機(jī),AC-I,模型,二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器各單元傳遞函數(shù),第二節(jié)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),1.,測量比較單元：,2.,綜合放大單元，一階慣性環(huán)節(jié)：,限幅環(huán)節(jié),3.,功率放大單元：包括觸發(fā)器在內(nèi)的晶閘管整流器的傳遞函數(shù),為純滯后環(huán)節(jié)：,用泰勒級數(shù)展開，略去高次項(xiàng)得：,三、同步發(fā)電機(jī)傳遞函數(shù),四、勵(lì)磁,-,系統(tǒng)總傳遞函數(shù),第二節(jié)、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),一階慣性：,第三節(jié)、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一、勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定性計(jì)算,求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，求開環(huán)極點(diǎn),計(jì)算以下量，以確定根軌跡的形狀,（,1,）,根軌跡漸進(jìn)線與實(shí)軸的交點(diǎn)及傾角,（,2,）根軌跡在實(shí)軸上的分離點(diǎn),（,3,）在 軸交叉點(diǎn)的放大系數(shù),根據(jù)勞斯判據(jù)，確定根軌跡與虛軸的交點(diǎn),畫出根軌跡圖,例見書中,104,頁。,第三節(jié)、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)空載穩(wěn)定性的改善,要想改善該勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須改變發(fā)電機(jī)極點(diǎn)與勵(lì)磁機(jī)極點(diǎn)間根軌跡的射出角，也就是要改變根軌跡的漸近線，使之只處于虛軸的左半平面。為此必須增加開環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)，使?jié)u近線平行于虛軸并處于左半平面。,因此在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)自電壓處增加一條電壓速率負(fù)反饋回路。,引入電壓速率反饋后，由于新增加了一對零點(diǎn)，把勵(lì)磁系統(tǒng)的根軌跡引向左半平面，從而使控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性大為改善。該回路即,勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器,第三節(jié)、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,三、勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器,勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器原理圖,A1,輸出勵(lì)磁機(jī)磁場電流速率信號到電壓測量比較單元的輸入端。當(dāng)磁場電流躍增時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器輸出正微分信號，使電壓測量比較單元瞬時(shí)輸出負(fù)信號去減弱勵(lì)磁機(jī)磁場電流。反之，則增強(qiáng)勵(lì)磁機(jī)磁場電流，而在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器無輸出。從而構(gòu)成了軟反饋，改善了系統(tǒng)阻尼特性。,第三節(jié)、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,四、改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性措施,電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（,PSS,）,在遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中，勵(lì)磁控制系統(tǒng)會(huì)減弱系統(tǒng)的阻尼能力，引起低頻振蕩。其原因可以歸結(jié)為兩條：,勵(lì)磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)；,勵(lì)磁控制系統(tǒng)具有慣性。,當(dāng)輸電線負(fù)荷較重、轉(zhuǎn)子相位角發(fā)生振蕩時(shí)，由于勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是采用按電壓偏差比例調(diào)節(jié)方式，所以提供的附加勵(lì)磁電流的相位具有使振蕩角度加大的趨勢。但是，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器維持電壓是發(fā)電機(jī)運(yùn)行中對其最基本的要求，又不能取消其維持電壓的功能。研究表明，采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器去產(chǎn)生正阻尼轉(zhuǎn)矩以抵消勵(lì)磁控制系統(tǒng)引起的負(fù)阻尼轉(zhuǎn)矩，是一個(gè)比較有效的辦法。,PSS,電力系統(tǒng)穩(wěn)定器,PSS,框圖與傳遞函數(shù),Thank You!,