MATLAB同步发电机励磁系统的研究及仿真(2)
1.1 同步发电机励磁系统的主要任务[4、17] 从对电力系统无功功率控制方面看，同步发电机控制无功电源输出的无功功率，对电网电压质量的控制、提高电力系统运行的稳定性及经济性是非常重要的。同步发电机既是系统唯一的有功电源，又是系统重要的无功电源，其无功功率的输出是由它的励磁系统来控制。同步发电机励磁系统的任务主要有以下几个方面： 1) 维持发电机机端电压稳定 电力系统在正常运行时，负荷是经常波动的，同步发电机的功率也就相应变化。源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/ 随着负荷的波动，需要对励磁电流进行调节，以维持发电机机端电压恒定，或者使系统中某一点的电压在给定的水平。自动调节励磁担负了维持电压水平的任务。 2) 合理分配并联运行发电机间的无功功率 两台具有正调差系数的发电机组在公共母线上并联运行时，随着无功负荷的增加，母线电压将略有下降，两机组分别承担一部分增加的无功负荷，机组间无功负荷的分配有固定的关系，并取决于各机组的调差系数。因此，自动调节励磁还担负着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。 3) 提高同步发电机并联运行的稳定性 自动调节励磁能够显著地提高电力系统的静态稳定，对于改善电力系统的暂态稳定也有一定的作用，当发电机与系统联系较弱时，励磁调节器如果附加以其它控制信号，能抑制系统中可能出现的低频振荡。 4) 有利于电力设备的运行 在短路故障期间以及故障排除后, 自动调节励磁装置能迅速地提高发电机的励磁电压, 使发电机的励磁电流上升到比额定励磁电流值大得多的数值, 可以尽量维持电力系统的电压、加速电压的恢复, 从而改善了系统中电动机的运行条件, 有利于电力设备的运行。类似地, 它改善了并列运行的同步发电机在失磁后转入异步运行时电力系统的工作条件。此外, 励磁系统还可以提高带时限的继电保护装置的工作灵敏性和动作准确性。
1.2 励磁控制器的发展与研究现状 励磁控制方式的演绎，从基于古典控制理论的单变量控制方式，逐渐发展为基于现代控制理论的多变量控制方式；近十几年的发展过程中引入微分几何，非线性励磁控制器在工业生产中得到应用；随着电力系统的发展，发电机的单机容量不断增加，系统越来越大也越来越复杂，对励磁调节装置的要求也日益提高[2、3、10、11]。 励磁控制器的发展可以归纳为一下几个阶段： AVR （自动电压调节器） 、 AVR+PSS（电力系统稳定器）励磁控制器、线性最优励磁控制器、非线性最优励磁控制器、智能励磁控制器、线性多变量综合励磁控制器，同时随着计算机和大规模集成电路在电力工业中的应用，微机型励磁调节器将替代模拟型励磁装置。文献综述 国内：我国励磁控制器的研究和设计比较早，80年代初就有一些电力科研单位和高校开始研制励磁控制器[14]。经过多年的努力，国内的一些院校、研究所和公司在励磁控制器的设计、生产和运行方面已经积累了丰富的经验，励磁控制器的优良性能在实际生产运行中也日益显示出来。 第一台投入现场运行的励磁控制器是南京自动化研究所(现国电自动化研究院)研制的适用于大中型发电机的 WLT-1型励磁调节器，WLT-1型励磁调节器以 8位单板机为核心，采用 PID调节方式。
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