2012电力系统暂态分析和自动装置实验.docVIP

实验 典型方式下的同步发电机起励实验 一、实验目的 ⒈ 了解同步发电机的几种起励方式，并比较它们之间的不同之处。 ⒉ 分析不同起励方式下同步发电机起励建压的条件。 二、原理说明同步发电机的起励方式有三种：恒Ug方式起励、恒Ie方式起励和恒电压方式起励。其中，除了恒方式起励只能在他励方式下有效外，其余两种方式起励都可以分别在他励和自并励两种励磁方式下进行。Ug方式起励，现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”两种起励方式。设定电压起励，是指电压设定值由运行人员手动设定，起励后的发电机电压稳定在手动设定的给定电压水平上；跟踪系统电压起励，是指电压设定值自动跟踪系统电压，人工不能干预，起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上，有效跟踪范围为85%～115%额定电压；“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式，可以为准同期并列操作创造电压条件，而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。 恒Ie方式起励，也是一种用于试验的起励方式，其设定值由程序自动设定，人工不能干预，起励后的发电机电压一般为20%额定电压左右。 恒UR(控制电压)方式三、实验内容与步骤 常规励磁装置起励建压在第一章实验已做过，此处以微机励磁为主。 ⒈ 选定微机控制，他励，恒U和恒U预定值为400V。 ⑴ 参照第一章中的发电机组起励建压步骤操作。 ⑵ 观测控制柜上的发电机励磁电压表和发电机励磁电流表的指针摆动。 ⒉ 选定微机控制，自励，恒U和恒U预定值为400V。 操作步骤同实验1。 ⒊ 选定微机控制，他励，恒和恒预定值为00mA。 操作步骤同实验1。 ⒋ 选定微机控制，自励，恒 和恒预定值为00mA。 操作步骤同实验1。 ⒌ 选定微机控制，他励，恒U 和恒U预定值为5000mV。 操作步骤同实验1。 四、实验报告 ⒈ 比较起励时，自并励和他励的不同。 ⒉ 比较各种起励方式有何不同。实验 励磁调节器控制方式及其相互切换 一、实验目的 ⒈ 了解微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点。 ⒉ 通过实验理解励磁调节器的。 二、原理说明 Ug，恒励磁电流Ie，恒给定电压UR和恒无功Q。其中，恒UR为开环控制，而恒Ug，恒Ie和恒Q三种控制方式均采用PID控制，PID控制原理框图如图2-3-1所示，系统由PID控制器和被控对象组成，PID算法可表示为： 2-3-1 2-3-2 其中：u(t)—调节计算的输出； KP—比例增益； TI—积分常数； TD—微分常数。 因上述算法用于连续模拟控制，而此处采用采样控制，故对上述两个方程离散化，当采样周期T很小时，用一阶差分代替一阶微分，用累加代替积分，则第n次采样的调节量为： 2-3-3 式中：u0—偏差为0时的初值。 则第n-1次采样的调节量为： 2-3-4 两式2-3-3和2-3-4式相减，得增量型PID算法，表示如下： 2-3-5 式中：KP—比例系数； KI—积分系数，； KD—微分系数， 每种控制方式对应一套PID参数（KP、KI和KD），可根据要求设置，设置原则：比例系数加大，系统响应速度快，减小误差，偏大，振荡次数变多，调节时间加长，太大，系统趋于不稳定；积分系数加大，可提高系统的无差度，偏大，振荡次数变多；微分系数加大，可使超调量减少，调节时间缩短，偏大时，超调量较大，调节时间加长。 为了保证各控制方式间能无扰动的切换，本装置采用了增量型PID算法。 实验准备： 以下内容均由THLWL-3微机励磁装置完成，励磁采用它励；系统与发电机组间的线路采用双回线 具体操作如下： ⑴ 合上控制柜上的所有电源开关；然后合上实验台上的所有电源开关。合闸顺序：先总开关，后三相开关，再单相开关。 ⑵ 选定实验台面板的旋钮开关的位置：将励磁方式旋钮开关打到微机控制位置；将励磁电源旋钮开关打到他励位置。 ⑶ 使实验台上的线路开关QF1QF3，QF2，QF6，QF7和QF4处于合闸状态QF5处于分闸状态。 恒U方式⑴ 设置THLWL-3微机励磁装置的励磁调节方式为恒U具体操作如下：进入主菜单，选定系统设置，接着按下确认键，进入子菜单，然后不断按下“键，翻页找到子菜单励磁调节方式，最后按下＋键，选择恒U方式。 ⑵ 设置THLWL-3微机励磁装置的恒U预定值为400V”，具体操作同上。 ⑶ 发电机组起励建压（操作见第一章），使原动机转速为1500rmp，发电机电压为额定电压400V。 ⑷ 发电机组不并网，通过调节原动机转速来调节发电机电压的频率，频率变化在45Hz～55Hz之间，频率数值可从THLWL-