励磁调节器辅助限制特性及技术指标探讨 discussion on the auxiliary limiting characteristics and technical indicators of automatic voltage regulators.pdfVIP

苏为民，谢欢，吴涛，史扬，赵炎 (华北电力科学研究院有限责任公司，北京 100045) 摘要：励磁调节器是维持发电机机端电压恒定进而保证电力系统稳定的关键设备。然而．各厂家励磁调 节器辅助限制环节特性存在明显差异，影响机组安全和电网稳定．但却长期以来未得到足够重视。根据励 磁调节器设备性能检测情况并结合发电机运行时功率图．分析上述差异．即数字式自动励磁调节器各辅助 限制环节的控制外特性，并确定其可能给发电机设备安全和电网稳定带来的影响。依据试验得到的统计数 据．对励磁渊节器各辅助限制环节技术指标检测分析提出建议．以期为相关部门加强励磁系统管理提供技 术参考。 关键词：自动励磁调节器：辅助限制环节：实时数字仿真系统：电力系统稳定 761．1 中图分类号：TM 文献标志码：B 文章编号：1004—9649(2012)12—0052．05 0引言 发电机励磁系统中的励磁调节器(AVR)最直 接的功能是维持机端电压恒定．只有保证发电机 各种运行T况下的安全可靠性．才能最终为电力 系统稳定提供支撑111。但是受现场试验条件的限制 和过去仿真手段不完善的制约．长期以来AVR的 辅助限制环节特性未受到足够的重视．此外，励 磁系统的标准也未能提供相关技术指标的要求。 图1 发电机功率圆中励磁调节器的限制因素 随着数字式AVR入网性能检测工作的逐步普及和 factorsofanAVRin chart 不断深化．目前已具备对上述问题进行探讨研究 Fig．1Limiting generator’Spower 的条件。2006--2011年华北电科院借助于先进的 1．1 发电机磁场电流限制 实时数字仿真器(RTDS)对17个厂家生产的AVR图l中最大磁场电流限制指在保证发电机设 进行了25套次性能检测．尤其在AVR辅助限制 备安全的前提下可长期运行的磁场电流最大值． 环节特性及相关技术指标检测方面开展了更深人 在AVR中对应的是磁场电流，f的过励磁限制 的研究I21。 (OEL)环节，按国标要求，OEL应包含最大磁场 电流限制及过励磁反时限限制。 1发电机功率图与AVR限制 由图l可计算出发电机功率图范围内的磁场 电流值，f。图中△ABC为直角i角形，当发电机 讨论AVR辅助限制环节特性．必须要掌握发 电压以+=1时，，f计算值为 电机运行时允许的工作范围．图1展示了发电机 J，r．=、／P2+(1／Xq+Q)2 ，l、 运行时受到的相关限制。 ＼Iti=、fx0 在图1中，以P=Q=0为圆心．以发电机额定 式中：P、Q为发电机有功和无功标么值；五。为 视在功率S。为半径，在功率平面做出半圆，该半 发电机交轴电抗；，r。为发电机空载额定磁场电流； 圆即为发电机运行时理想的极限功率圆。然而受 F为标么值。 各种因素的影响．发电机只能运行在图l中粗黑 以某电厂某进口机组为例，其参数为：PN= 实线内。主要受到下列限制。 603 MW，QN=292Mvar，SN=670