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三、励磁系统稳定器电路 改变电位器R1、R3（同轴且阻值相等），可改变微分时间常数，改变R5可改变 励磁稳定器的增益。 一级微分放大器 励磁机磁场电流 第4节 励磁自动控制系统对电力系统稳定的影响  一、 励磁控制对电力系统静态稳定的影响1）励磁提供负阻尼分析2）电力系统低频振荡二、改善电力系统稳定性的措施－PSS 1）电力系统稳定器原理 2）电力系统稳定器的实现 一、励磁控制对电力系统静态稳定的影响1）励磁提供负阻尼分析同步转矩：由定子绕组和气隙磁通的基波分量在同步转速的情况下相互作用而产生的转矩。阻尼转矩：由于定子绕组磁场有了相对运动，产生转速增量，因而在转子绕组、阻尼绕组中感应电流而产生的转距。 转速超前功角90度 同步转矩与功角同相位 阻尼转矩与转速同相位 励磁系统提供负阻尼的分析1）定性分析（矢量分析）2）定量分析 (复转矩系数法） 首先建立系统的传递函数表达式，然后将S用j 代替，重新整理得到传递函数的表达式，含j 为阻尼转矩分量，不含为同步转矩分量，可算出两个分量的大小。 发电机原 同步转矩 2）电力系统低频在电力系统联系薄弱、重负荷工况，且发电机采用快速高放大倍数的励磁系统时，电力系统可能发生低频振荡 发电机转子的相对摇摆 振荡频率大约在0.1－2.5Hz之间 机电振荡 励磁调节器提供负阻尼的原因： 2、改善电力系统稳定性的措施－PSS PSS抑制低频振荡原理矢量分析 在未装电力系统稳定器之前，电磁转距位于第四象限，所以发生负阻尼现象，系统不稳定。如果在励磁系统只输入一个与 同相位的信号，则将产生一个正的几乎与 同相位的电磁转距。总的电磁转距，在第一象限内，说明负的阻尼转距得到补偿，系统趋向稳定。 PSS框图 带有电力系统稳定器（PSS）励磁系统—发电机联合框图 电力系统稳定器电路简介 机组轴上的磁阻变换器产生比例于轴转速的电压信号。 用于无刷励磁系统，它采用转速信号。 是一分频器，将3000HZ输入信号转换成50HZ方波 转换成 与转速 偏差成 比例的 稳定信 号 滤波器 将机组 转轴扭 振频率 干扰滤 除 具有两 个可独 立整定时间的 调节环节补偿励磁控制的时滞 提供一 可调增益，满足增益选择的 需要 在放大 信号的同时对输出信号进行限幅，当超值时自动退出 监视保护装置当输出超出预定值且超设定时间，将稳定器输出信号切除 保证装置只在产生系统低频振荡时工作，低频振荡停止后，辅助信号立即停止工作。 第四章 励磁自动控制系统的动态特性 第一节 概述 第二节 励磁控制系统的传递函数 第三节 励磁自动控制系统的稳定性 第四节 励磁自动控制系统对电力系统稳定性的影响 1.概述励磁控制系统动态特性的指标 上升时间tr 超调量 发电机端电压的最大瞬时值与稳态值之差对稳态值之比的百分数。 调整时间ts 输出量与稳态值之差达到并不再超过某一允许误差范围的时间(通常取稳态值的5%或2%） 从稳态值10%上升到90%或从5%上升到95%或从0到100%的上升时间。 1.概述 大、中型发电机励磁基本技术条件（GB7409-87）规定 1、空载额定电压情况下： 电压给定阶跃响应为10％时，超调发电机电压超调量不大于阶跃量的50％，摆动次数不大于3次，调整时间不超过10s。 2、同步发电机零起升压： 自动电压调节器应保证端电压超调量不得超过额定值的15％、摆动次数不大于3次、调整时间不大于10s。 第二节 励磁控制系统的传递函数 典型励磁系统的结构框图 一、励磁机的传递函数 他励直流励磁机 励磁电流与励磁机电压是非线性关系，通常采用励磁机的饱和特性曲线计及其饱和影响。气隙特性的斜率是1/G. 饱和函数--- 恒速下电压与气隙磁通成正比 漏磁通与气隙磁通成正比 C为常数，(1+c)定义为分散系数，一般假设为常数 他励直流励磁机传递函数框图 他励直流励磁机规格化框图 交流励磁机的传递函数 交流励磁机等效电路 交流励磁机I型模型等效框图 适用于励磁电压响应比较低的励磁系统，强励 时交流机电压的变化比较缓慢。 Te:励磁机不饱和时间 常数 TE:励磁机时间常数，随 励磁机饱和程度变化 SE 不仅考虑空载饱和系数，还包括励磁 机电枢反应和整流换弧压降的效应。 高响应比的励磁系统应用I型模型不合适，用AC-I模型。主要区别：对饱和系数SE、电枢反应KD、整流器换弧压降KC分别考虑，且SE只计及空载饱和因素。由于SE 、 KD、 KC分别考虑，并引入了发电机励磁电流 IEF,所以能更恰当地反映交流励磁机的电磁关系。