圖解發(fā)電機(jī)勵(lì)磁原理

關(guān)于圖解發(fā)電機(jī)勵(lì)磁原理水輪發(fā)電廠原理大壩、水電廠、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁系統(tǒng)第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天水輪發(fā)電廠轉(zhuǎn)子n=60f/P勵(lì)磁繞組（d軸）阻尼繞組（d軸、q軸）第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁的基本概念什么是勵(lì)磁？導(dǎo)體切割磁力線感生電動(dòng)勢e勵(lì)磁就是提供一個(gè)磁場BE=4.44fNΦ對于發(fā)電機(jī)來說，勵(lì)磁就是產(chǎn)生磁通Φ4.44:有效值系數(shù)F:勵(lì)磁條件與影響N:機(jī)端電壓影響Φ:與勵(lì)磁電流關(guān)系第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天GFrequency（f）

ActivePower（P）Reactive

Power（Q）TerminalVoltage（Ug）Governor調(diào)速Excitation勵(lì)磁功角含義（電氣量與空間量）、靜穩(wěn)極限Pmax、系統(tǒng)穩(wěn)定余度（Pmax/P）、功角范圍（機(jī)組小于系統(tǒng)）勵(lì)磁的基本任務(wù)功角δ第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

ExcitationSystemExcitationControlSystemSynchronousMachineRegulatorExciterSynchronousMachinePowerSystemBlockdiagrammaccordingIEEE

勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁控制系統(tǒng)勵(lì)磁重要概念第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

現(xiàn)在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)采用單軸直流電勵(lì)磁；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)科研主要內(nèi)容：雙軸勵(lì)磁；交流勵(lì)磁；勵(lì)磁系統(tǒng)新科技第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

現(xiàn)在勵(lì)磁控制系統(tǒng)規(guī)律大多采用傳統(tǒng)經(jīng)典控制理論：PID+PSS勵(lì)磁控制系統(tǒng)科研主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS；線性最優(yōu)控制規(guī)律（華中科技大學(xué)）；非線性最優(yōu)控制規(guī)律（清華大學(xué)

）。勵(lì)磁控制系統(tǒng)新科技電力系統(tǒng)勵(lì)磁控制發(fā)展過程：PID控制；

PSS控制

線性最優(yōu)控制LO－PSS（LinearOptimalControl）

非線性最優(yōu)控制NO－PSS（NonlinearOptimalControl）

非線性魯棒控制NR－PSS（NonlinearRobustControl）

第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

PID勵(lì)磁控制理念KΔVG控制20ΔVG如K=100第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天GeneratorU,If

fU,IEEVoltageRegulatorAVR110VDC400VACPotential

TransformersCurrentTransformersOutputofExcitationSystem<MainExciter自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)ForExample勵(lì)磁機(jī)他勵(lì)與自并勵(lì)I(lǐng)GBT他勵(lì)：勵(lì)磁電源取自勵(lì)磁機(jī)或廠用電等；自勵(lì)：勵(lì)磁電源取自發(fā)電機(jī)本身，可靠性高，但需采取措施保證強(qiáng)勵(lì)能力。第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁系統(tǒng)的組成與分類自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR、ECR/FCR（勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）勵(lì)磁電源（勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁變壓器）整流器（AC/DC變換，SCR、二極管）滅磁與轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)

按勵(lì)磁電源分類：直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)無刷勵(lì)磁系統(tǒng)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)按響應(yīng)速度分類：慢速勵(lì)磁系統(tǒng)快速勵(lì)磁系統(tǒng)高起始勵(lì)磁系統(tǒng)第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天調(diào)輔助整流柜（功率柜）直流滅磁滅磁節(jié)控制制動(dòng)整流柜開關(guān)柜電阻柜器柜（柔性制動(dòng)）S101S106+S107

三峽電廠右岸勵(lì)磁系統(tǒng)完全柔性制動(dòng)系統(tǒng)THYRIPOL第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)（開關(guān)勵(lì)磁）同軸開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，且勵(lì)磁電源可靠，不受電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)的影響。另外，不存在可控整流橋的觸發(fā)同步問題，控制簡便，運(yùn)行可靠性高。第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)（三機(jī)它勵(lì)）組成：交流主勵(lì)磁機(jī)（ACL）和交流副勵(lì)磁機(jī)（ACFL）都與發(fā)電機(jī)同軸。副勵(lì)磁機(jī)是自勵(lì)式的，其磁場繞組由副勵(lì)磁機(jī)機(jī)端電壓經(jīng)整流后供電。也有用永磁發(fā)電機(jī)作副勵(lì)磁機(jī)的，亦稱三機(jī)它勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：它勵(lì)，勵(lì)磁電源不受系統(tǒng)電源的影響缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)速度慢，軸系長度長，易引發(fā)軸系振蕩同軸第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天自幷勵(lì)靜止第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天有刷勵(lì)磁靜止第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

無刷勵(lì)磁系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天自并勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁裝置就是提供發(fā)電機(jī)磁場電流的裝置，包括所有調(diào)節(jié)與控制元件，還有磁場放電或滅磁裝置及保護(hù)裝置勵(lì)磁控制系統(tǒng)是包括控制對象的反饋控制系統(tǒng)整流器輸入開關(guān)的定義：滅磁開關(guān)&隔離開關(guān)：按是否投滅磁電阻而定第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)代勵(lì)磁基礎(chǔ)同軸直流發(fā)電機(jī)（體積大、效率低、容量?。╇娏﹄娮悠骷憾O管、晶閘管（可控硅）、IGBT等PN結(jié)、單相導(dǎo)通特性、可控硅伏安特性可控硅導(dǎo)通條件：正向電壓、正向脈沖可控硅關(guān)斷條件：反向電壓同步電壓、觸發(fā)脈沖、脈寬調(diào)制開關(guān)勵(lì)磁第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天可控硅勵(lì)磁原理三相全控橋電路

α=00:強(qiáng)勵(lì)狀態(tài)，AC變DC

α=α0:整流狀態(tài)，AC變DC

α=1500:逆變狀態(tài)，DC變AC第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天全控橋與半控橋全控橋：

整流與逆變

整流特征相同

能夠逆變也能續(xù)流

Uf反相恒定

If線性衰減

滅磁快

半控橋：

整流與續(xù)流

整流特征相同

不能逆變只能續(xù)流

Uf＝0

If非線性衰減

滅磁慢

續(xù)流二極管第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三相全控橋電路要點(diǎn)SCR導(dǎo)通順序：1234561234561234……整流狀態(tài)交流變直流，能量供給00<a<900Ud>0逆變狀態(tài)直流變交流，能量反送900<a<1500(1800-

0)Ud<0Ud=1.35U2cosaI2＝0.816Id第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三相全控橋?qū)嶋H電路波形因電感引起換弧角帶來的過電壓尖峰，逆變顛覆實(shí)際電路器件介紹：快熔、阻容、分流器、表記、均流、開關(guān)、脈沖變等第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的作用從發(fā)電廠角度學(xué)習(xí)勵(lì)磁（勵(lì)磁技術(shù)初級）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓（空載）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功功率（負(fù)載）多臺(tái)發(fā)電機(jī)無功功率分配（調(diào)差）安全可靠運(yùn)行（關(guān)鍵）從電力系統(tǒng)角度研究勵(lì)磁（勵(lì)磁技術(shù)高級）提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性（小擾動(dòng)穩(wěn)定）提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性（小擾動(dòng)失穩(wěn)）提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性（大擾動(dòng)穩(wěn)定）勵(lì)磁是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，也是系統(tǒng)的勵(lì)磁，但更重要的還是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)

1、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的最基本和最主要的任務(wù)是維持發(fā)電機(jī)電壓在給定水平上

1.1、第一，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的安全。

1.2、第二，保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

1.3、第三，提高維持發(fā)電機(jī)電壓能力的要求和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求在許多方面是一致的。2、同步電機(jī)勵(lì)磁系控制統(tǒng)的重要任務(wù)是提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

盡管勵(lì)磁控制系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的改善，都有顯著的作用，而且也是改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定的措施中，最為簡單、經(jīng)濟(jì)而有效的措施。但是，穩(wěn)定問題還是各有重點(diǎn)，各有分工：靜穩(wěn)由自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行調(diào)度負(fù)責(zé)；暫穩(wěn)主要由繼電保護(hù)負(fù)責(zé)，動(dòng)穩(wěn)主要由勵(lì)磁PSS負(fù)責(zé)。第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天電力系統(tǒng)穩(wěn)定簡介電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為三個(gè)電量的穩(wěn)定：電壓穩(wěn)定（勵(lì)磁、無功平衡、電壓崩潰、人工干預(yù)：增加Q）頻率穩(wěn)定（調(diào)速、有功平衡、安穩(wěn)裝置切機(jī)、自動(dòng)減載）功角穩(wěn)定（P、Q變化）。勵(lì)磁系統(tǒng)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定主要是提高電壓的穩(wěn)定，其次是提高功角穩(wěn)定。頻率穩(wěn)定由調(diào)速器負(fù)責(zé)。功角穩(wěn)定又分為三種：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定是系統(tǒng)受到小擾動(dòng)后系統(tǒng)的穩(wěn)定性（不發(fā)生非周期性的振蕩）（穩(wěn)定余度好極限功率問題、安穩(wěn)切機(jī)問題）；暫態(tài)穩(wěn)定是大擾動(dòng)后系統(tǒng)在隨后的1－2個(gè)周波的穩(wěn)定性；（周期性振蕩）（安穩(wěn)切機(jī)問題、繼電保護(hù)問題）；動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是微小擾動(dòng)或者是大擾動(dòng)1－2周波后（暫穩(wěn)后期），因自動(dòng)調(diào)節(jié)作用產(chǎn)生的穩(wěn)定性穩(wěn)定（勵(lì)磁PSS問題）。第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后,不發(fā)生非周期性失步，自動(dòng)恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)的能力。穩(wěn)定導(dǎo)則還規(guī)定，在有防止事故擴(kuò)大的相應(yīng)措施的情況下，水電廠送出線路或次要輸電線路下列情況下允許只按靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備送電。暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后,各同步電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式的能力。暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是電網(wǎng)遭受每一次大擾動(dòng)后，引起電力系統(tǒng)各機(jī)組之間功角相對增大，在經(jīng)過第一或第二個(gè)振蕩周期不失步，作同步的衰減振蕩，系統(tǒng)中樞點(diǎn)電壓逐漸恢復(fù)。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小的或大的干擾后，在自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長過程的運(yùn)行穩(wěn)定性的能力。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是在受到小的或大的擾動(dòng)后，在動(dòng)態(tài)搖擺過程中發(fā)電機(jī)相對功角和輸電線路功率呈衰減振蕩狀態(tài)，電壓和頻率能恢復(fù)到允許的范圍內(nèi)。我國電力系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則定義第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁對靜態(tài)穩(wěn)定的影響

(a)Eq恒定(勵(lì)磁電流恒定)，內(nèi)功率特性曲線(Eq=常數(shù))（ECR）(b)當(dāng)Eq恒定,Eq’及U的變化(c)

Eq’恒定(發(fā)電機(jī)暫態(tài)電勢恒定)(d)當(dāng)Eq’恒定，Eq及U的變化(e)U恒定(發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓恒定)(f)當(dāng)U恒定，Eq及Eq’的變化(c)和(e)分別維持Eq’和U為恒定時(shí)，發(fā)電機(jī)的功角特性曲線（AVR）0.4、0.77和1.0

維持Eq‘近似不變的外功率特性曲線靜態(tài)穩(wěn)定功率達(dá)到極限，功角大于900

第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天靜穩(wěn)定破壞舉例：華北電網(wǎng)大（同）－房（山）線靜穩(wěn)定破壞事故1985年10月，大同電廠＃2機(jī)（額定有功200MW）通過220kV大房線向比較送電。因勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)通道有問題，發(fā)電機(jī)處于手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的狀態(tài)下運(yùn)行。發(fā)電機(jī)于130MW狀態(tài)下已穩(wěn)定運(yùn)行很長時(shí)間，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流（轉(zhuǎn)子電流）約為1000A。當(dāng)電廠運(yùn)行人員根據(jù)調(diào)度要求把發(fā)電機(jī)有功出力增加到170MW后，發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)失去同步，發(fā)電機(jī)失步保護(hù)動(dòng)作后，由于種種原因，造成機(jī)組超速，汽輪機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞而報(bào)廢。事故調(diào)查得知，運(yùn)行人員在增加發(fā)電機(jī)的有功時(shí)（直到失步）沒有同時(shí)增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，事故后的仿真研究證明，（1）發(fā)電機(jī)為1000A時(shí)的靜穩(wěn)定極限就是170MW，（2）如果發(fā)電機(jī)是在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)的狀態(tài)下運(yùn)行，其靜穩(wěn)定極限大于200MW，（3）即使發(fā)電機(jī)處于手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的狀態(tài)下運(yùn)行，如果在增加有功出力的同時(shí)，運(yùn)行人員能適當(dāng)增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，也可以避免發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)失步的事故發(fā)生。第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁對暫態(tài)穩(wěn)定的影響

(a)單機(jī)無限大母線系統(tǒng)(b)短路故障下，功率特性曲線的變化：初始工作曲線1；短路后3；故障切除2

暫態(tài)穩(wěn)定性決定于加速面積abedabcd是否小于或等于減速面積dfed。提高暫態(tài)穩(wěn)定性有兩種方法1、減小加速面積：加快故障切除時(shí)間2、增大減速面積：提高勵(lì)磁電壓響應(yīng)比；提高強(qiáng)勵(lì)電壓倍數(shù)，使故障切除后的發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢Eq迅速上升，增加功率輸出，以達(dá)到增加減速面積的目的。正常工作曲線1；短路曲線3；強(qiáng)勵(lì)使功率特性曲線增加到bc‘段（減少了加速面積）；δ2時(shí)故障切除；強(qiáng)勵(lì)使曲線2的dehg增加到de’h’g

（增大減速面積）；轉(zhuǎn)子功角最大值由δm’降到δm。勵(lì)磁頂值電壓越高，電壓響應(yīng)越快，勵(lì)磁調(diào)節(jié)對改善暫態(tài)穩(wěn)定的效果越明顯。但負(fù)面影響越大。正確的思路是在不影響勵(lì)磁可靠性的基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)勵(lì)磁強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)。（水電2倍;國標(biāo)2倍+80%=2.5;三峽2.5+80%=3.125;<1000V,OK）第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁對動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的影響

單機(jī)無窮大系統(tǒng)線性化小偏差理論數(shù)學(xué)模型（菲利普斯-海佛曼模型）（F.P.deMelloandC.Concordia.）

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程：ΔΡ、Δω、Δδ。K1主要是同步力矩環(huán)節(jié)；D轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)節(jié)；K4發(fā)電機(jī)去磁電樞反應(yīng)；K5勵(lì)磁正負(fù)阻尼系數(shù)；K2和K6主要是勵(lì)磁阻尼力矩環(huán)節(jié)。K5為正，這時(shí)AVR的作用是引入了一個(gè)負(fù)的同步轉(zhuǎn)矩和一個(gè)正的阻尼轉(zhuǎn)矩，有利于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定；當(dāng)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的外接電抗較大，并且發(fā)電機(jī)的輸出功率較高時(shí)，系數(shù)K5為負(fù)，這時(shí)AVR的作用是引入了一個(gè)正的同步轉(zhuǎn)矩和一個(gè)負(fù)的阻尼轉(zhuǎn)矩不利于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定；第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天功角穩(wěn)定比喻腕中放置一個(gè)球，且受到外部的一個(gè)小外力，它就偏離原來的位置。如果這個(gè)腕的高度很矮，像一個(gè)盤子，該球就有可能從碗中掉下來。此時(shí)，我們就說這個(gè)系統(tǒng)靜穩(wěn)不足。提高腕的高度最經(jīng)濟(jì)的辦法就是采用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。當(dāng)碗中的球受到一個(gè)大的外力，怎樣保證該球不飛出，最主要措施就是快速的繼電保護(hù)。繼保的作用就相當(dāng)于減少這個(gè)外部力量的作用時(shí)間，繼保越快，外力的作用時(shí)間就越短，這個(gè)球就不會(huì)一下子掉下來。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器此時(shí)作用相當(dāng)于自動(dòng)改變這個(gè)腕的坡度，當(dāng)這個(gè)球上升時(shí)增加坡度，當(dāng)這個(gè)球下降時(shí)就減少這個(gè)坡度，使這個(gè)球在碗中滾動(dòng)幅度迅速減小。當(dāng)腕和球之間的摩擦很小，這個(gè)球受到擾動(dòng)后在碗中滾動(dòng)幅度大且時(shí)間長。動(dòng)穩(wěn)定影響到電力系統(tǒng)阻尼，就如同影響這個(gè)碗中的摩擦系數(shù)一樣，正阻尼就是增大摩擦系數(shù)，負(fù)阻尼減少摩擦系數(shù)。當(dāng)這個(gè)球在滾動(dòng)中，如果有一個(gè)外力在其上升時(shí)幫助其上升，在其下降時(shí)幫助其下降，這個(gè)球的滾動(dòng)幅度就越滾越大，反之就越滾越小并最終停下來。PSS的作用就是增加阻尼。第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁負(fù)阻尼比喻：蕩秋千在蕩秋千中，我們停止外力，秋千就會(huì)在摩擦系數(shù)的作用下慢慢停下；當(dāng)我們外加使秋千停下來的外力，它就會(huì)馬上停下；當(dāng)我們外加使這個(gè)秋千蕩起來的外力，它就越蕩越高。電力系統(tǒng)的動(dòng)穩(wěn)就像蕩秋千一樣，勵(lì)磁負(fù)阻尼，就產(chǎn)生一個(gè)使秋千蕩起來的外力，勵(lì)磁正阻尼產(chǎn)生一個(gè)使秋千停下來的外力。比較這兩個(gè)外力，主要的問題就是作用在秋千上的時(shí)間不同，由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電感，勵(lì)磁對秋千所產(chǎn)生的外力總是滯后，正是這種滯后效應(yīng)造成勵(lì)磁負(fù)阻尼。如果我們用PSS的超前環(huán)節(jié)來校正這個(gè)滯后作用，勵(lì)磁的負(fù)阻尼就變?yōu)檎枘?，這就是PSS的原理。第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天勵(lì)磁產(chǎn)生負(fù)阻尼的原因

阻尼（正、零、負(fù)）VS慣性動(dòng)態(tài)穩(wěn)定可以理解為機(jī)電振蕩的阻尼問題。AVR造成阻尼變?nèi)?、甚至變?fù)（K5變負(fù))。在—定的運(yùn)行方式及勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)下，AVR在維持Ug恒定的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)的阻尼作用。擾動(dòng)前后：ΔP→Δδ1→Δδ→擺動(dòng)→阻尼→Δδ2→穩(wěn)定傳統(tǒng)勵(lì)磁：低增益慢速（沒有能力管閑事）Δδ→ΔUg→AVR作用小、反應(yīng)慢→ΔUf小→ΔIf小→Δ

→ΔP（力矩象限不明）→對Δδ影響極小。現(xiàn)代勵(lì)磁：高增益快速（管閑事幫倒忙）Δδ→ΔUg→AVR作用大、反應(yīng)快→ΔUf大→ΔIf大→Δ

→ΔP（力矩第二象限）→產(chǎn)生負(fù)阻尼使原來的阻尼變小，對Δδ負(fù)面影響。AVR+PSS:高增益快速+附加控制系統(tǒng)（管閑事幫正忙）Δδ→ΔUg→AVR作用大、反應(yīng)快→ΔUf大→ΔIf大，Δ

→ΔP（力矩第一象限）→產(chǎn)生正阻尼使原來的阻尼變大，對Δδ正面影響。第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天電力系統(tǒng)低頻振蕩本機(jī)振蕩模式地區(qū)性振蕩模式（localmodel）：頻率一般在0.5～2.0Hz；區(qū)域間振蕩模式（interareamodel、tielinemodel）：頻率一般在0.1～0.5Hz）。小系統(tǒng)：0.5～2.5Hz；大系統(tǒng)：0.2～2.5Hz；全國聯(lián)網(wǎng)：0.1～2.0Hz；

解決勵(lì)磁產(chǎn)生負(fù)阻尼，造成系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩的方法是附加控制，即電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，線性最優(yōu)勵(lì)磁控制器，各種智能控制器。依據(jù)F.D.迪米洛和C.康柯迪亞理論設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(Powersystemstabilizer)，簡稱PSS，即為抑制系統(tǒng)低頻振蕩和提高電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性而設(shè)置的。第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天電力系統(tǒng)穩(wěn)定器原理

建立δ－ω平面坐標(biāo)系T1：勵(lì)磁產(chǎn)生的電磁力矩T2：PSS產(chǎn)生的電磁力矩ΔPSS:附加勵(lì)磁控制信號(hào)AVR(PID)＋PSS產(chǎn)生的電磁力矩

PSS輸入信號(hào)Δω、Δδ、Pe、ΔP、Δf測量軸轉(zhuǎn)速Δω，測量和處理比較復(fù)雜,軸系扭轉(zhuǎn)的處理更加困難，使用較少測量過剩功率ΔP，測量和處理更加復(fù)雜,輸入信號(hào)多，使用也少測量電功率Pe，在假定機(jī)械功率不變的情況下，可以得到過剩功率ΔP，使用廣泛，效果不錯(cuò)。但在原動(dòng)機(jī)功率變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)反調(diào)現(xiàn)象。測量機(jī)端電壓頻率△f，克服了Δω測量處理上的困難，但由于發(fā)電機(jī)電抗的影響，△f與頻差Δω不完全一致，因而效果上稍差。第36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天PSS模型簡介輸入量、優(yōu)缺點(diǎn)、反調(diào)加速電功率型PSSPSS1APSS