基于戴维南等效的同步发电机励磁控制静态分析

同步发电机的功角在维护电力系统安全稳定运行中占据重要地位。文中针对发电机励磁控制静态作用以及发电机理论功角与工程实测功角之间的差异进行了分析。首先采用戴维南等效电路研究恒定频率下有功功率及励磁调整电路对单机-无穷大系统的影响,然后用稳态数据进行校验。结果表明,发电机输出有功功率越大,实测功角与理论功角之间的差值越大,会影响机组及系统的运行状态的判断,且自动励磁调节器维持电压恒定的同时将改变端电压的相位。     

励磁调差单元对电力系统低频振荡的影响

自动励磁调节器对改善发电机的静调压特性起了积极作用,但对调差电流引入后的分析不足。为了研究调差单元引入对电力系统低频振荡的影响,采用戴维南等效电路分析了不同励磁控制方式下单机无穷大系统电路的运行特性,对比研究了调差引入前后励磁系统测量电压变化对系统阻尼特性的影响,并通过Matlab建模仿真分析了调差单元参数及发电机工况改变时低频振荡阻尼的变化特性。理论分析与仿真结果表明,调差单元引入后测量电压变化会对系统阻尼力矩产生一定的影响,且调差提供阻尼的大小,不仅与调差单元的接入方式的正、负有关,也与发电机所处工况、调差系数以及励磁参数有关。     

励磁调差修正单元对发电机系统动态稳定性的影响

励磁系统调差修正单元在对发电机外特性进行调整的同时,也会影响发电机的动态稳定性。依据戴维南定理分析发电机并网后的稳态运行模型,讨论发电机回路电流与等值电势以及相角的变化关系,并用向量法分析电流修正单元对励磁调节系统测量电压的影响。采用MATLAB仿真平台建立含有电流修正单元的水轮机组可控硅励磁系统仿真模型,分析不同电流修正系数对水轮机组与系统之间动态稳定性的影响。在发电机满足静态稳定的情况下,电流修正系数为正时,系统满足动态稳定;电流修正系数为负时,在修正系数绝对值较大、发电机重负荷情况下,系统容易出现动态失稳。