可消除负阻尼的同步发电机励磁控制方法及调节器

摘要

可消除负阻尼的同步发电机励磁控制方法及调节器是励磁调节器的电压调节采用积分分离式的比例－积分调节方式；发电机定子电流的测量计算值组成信号量，经比例一微分运算做为附加调节，与电压调节综合构成调节器的调节信号。并采用串级式励磁调节器结构。其优点是：发电机在输送极限功率范围内，不发生负阻尼现象。电压调节和稳定调节具有良好的协调性，不受电力系统运行连接方式变化的影响，稳健性高；结构简单，易于实现。

主权项

1、一种可消除负阻尼的同步发电机励磁控制方法，其特征在于：(1)、励磁调节器中的电压调节环节采用积分分离式的比例-积分    调节方式。所谓积分分离式比例-积分调节，是将积分调节作用限制在被检量ΔU₁(发电机电压偏差)的以下范围：当 $\mathrm{symb}\left[\frac{\mathrm{d\Delta }{U}_1}{\mathrm{dt}}\right]=\mathrm{symb}\left[\Delta U_1\right]$时，积分环节的输入与偏差信号(ΔU₁)相连通(即积分环节输入等于ΔU₁)，积分环节正常接入，参与调节工作；当 $\mathrm{symb}\left[\frac{\mathrm{d\Delta }{U}_1}{\mathrm{dt}}\right]\ne \mathrm{symb}\left[\Delta U_1\right]$时，积分环节的输入与偏差信号(ΔU₁)不连，通而改为置“0”(零)(即积分环节输入为0)，其输出将保持前此所达到的数值不变，与比例环节共同参与调节作用，直到下次上述等式成立时又重新恢复积分环节输入端与偏差信号(ΔU₁)相联；这里symb[·]指方括号[]内的量·的符号值，为“正”或为“负”；ΔU₁=U₁-U_1R                  U_1R为发电机端电压U₁的设定值；(2)由组成 $(X_d-X_d^{\prime })\widehat{i_d}$信号量，经比例一微分运算后做为稳定系统的附加调节信号，与上述电压调节作用综合(实为相加)，构成励磁调节器的输出调节信号；这里X_d,X_d′分别是发电机纵轴同步电抗和纵轴暂态电抗；是由发电机定子电流的实测值经运算而得到的发电机定子电流纵轴分量组成这一信号；选择 $(X_d-X_d^{\prime })\widehat{i_d}$为附加控制信号，这只是一种最佳选择，这里关键的是采用是一个测量计算值，这是指它是根据定子电流三相，即i_a,i_b,i_c的实测值通过计算而得到的数值；发电机的内功率角的二阶导数 $\frac{d^2\widehat{{\delta }_1}}{{\mathrm{dt}}^2}$亦可做为附加调节的作用量加入调节作用；它或与上述 $(X_d-X_d^{\prime })\widehat{i_d}$的附加调节量并用(相加)，或此二者取其一而用之，都是可行的；对于大型远距离输电的发电机最好两并用；(3)为减小发电机转子电磁惯性的滞后影响，可考虑采用串级式励磁调节器的结构方式，即设一副调节器(一般用比例调节式)，以发电机纵轴暂电势E_q＇(此量可根据发电机定子电压，电流的实测值计算得出)为中间变量，组成一个局部反馈的调节环路参与主控环路工作，以增强调节过程的快速性，使之大大快于转子对摆动的半周期值。