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5 励磁调节器的性能保证和技术条件 根据国家及行业关于励磁系统的标准要求,励磁调节器的性能保证及技术条件如下： 1．励磁系统电压响应时间，上升不大于0.08S，下降不大于0.15S。 2．在额定功率因数下，当发电机突甩额定有功和无功负荷时，保证发电机电压超调量不大于10%Ur，振荡次数不超过3次，调节时间不大于3秒。 3．在发电机空转且转速在0.95~1.0额定值范围内，突然投入励磁系统，保证发电机端电压从零上升至额定值时，超调量不大于额定电压的10%，调节周期在3秒内，振荡次数不超过3次。 第六十二页，共八十九页，2022年，8月28日 4．自动励磁调节器保证发电机机端调压精度优于0.5%。 5．自动励磁调节器保证发电机机端电压调差率整定范围一般为±15%，并按1%的档距分档，调差特性具有较好的线性度。 6．发电机空载运行情况下，频率变化1%时，自动励磁调节系统保证发电机电压变化不大于额定值的±0.25%。 第六十三页，共八十九页，2022年，8月28日 （2）积分时间常数TI对系统性能的影响。 对稳态特性的影响：积分控制能消除系统的稳态误差，提高控制系统的控制精度。TI太大，积分作用太弱，将不能减小稳态误差。 对动态特性的影响：TI偏小，积分作用强，振荡次数变多，TI太大，对系统的性能影响减小。TI合适时，过渡性能比较理想。 第三十页，共八十九页，2022年，8月28日 （3）微分时间常数TD对系统性能的影响。 微分控制作用跟偏差信号的变化趋势有关，通过微分控制能够预测偏差，产生超前校正作用，较好改善动态特性。TD偏大时，超调量较大，调节时间较长。TD偏小时，同样超调量较大，调节时间较长。只有TD合适，才能得到合适效果。 第三十一页，共八十九页，2022年，8月28日 第三十二页，共八十九页，2022年，8月28日 第三十三页，共八十九页，2022年，8月28日 图中，KR表示直流增益，用于确定调节器的调压精度，经过积分带宽控制时间常数TB1、积分时间常数TC1确定的积分区段，在中频区表现为暂态增益降低的比例增益KP，以提高系统的暂态稳定性；通过微分时间常数TC2和微分带宽控制时间常数TB2确定的微分区段，在高频区表现为微分增益一直的高频增益K∞，用于防止高频杂散信号对微分环节的干扰。 第三十四页，共八十九页，2022年，8月28日 3．PSS电力系统稳定器 随着电力系统规模的扩大，以及远距离重负荷输电线路的出现及大型发电机开始采用，由半导体励磁调节器和晶闸管整流功率柜组成的快速励磁系统，使整个电力系统的阻尼不断减弱。当电力系统发生故障或受到其他扰动时，出现长时间低频率振荡，严重影响电力系统安全稳定运行。 20世纪60年代美国西部电力系统发生了低频振荡，在西欧、日本的电力系统中也不断出现这些情况。在我国20世纪80年代初湖南西部系统凤滩－常德线故障跳开时，凤滩电厂出线产生低频振荡。1984年初，广东－九龙联络线投运后不久，发生多次0.45~0.5Hz低频振荡。 目前PSS均通过软件加以实现。标准的PSS2A模型（STD421.5-422）可以有效解决反调问题,正在大力推广应用。 第三十五页，共八十九页，2022年，8月28日 3.3 比较典型的励磁调节器数学模型 第三十六页，共八十九页，2022年，8月28日 电力系统稳定器数学模型（PSS2A） 第三十七页，共八十九页，2022年，8月28日 3.4 励磁调节器的通道配置 1． 单通道模式：励磁调节器为单通道，但包含自动/手动功能。 AVR FCR 单通道（含自动/手动功能） 第三十八页，共八十九页，2022年，8月28日 2. 微机/微机双通道模式 AVR FCR 双微机通道 自动通道 AVR FCR 自动通道 第三十九页，共八十九页，2022年，8月28日 3.”三取二”表决型 AVR FCR “三取二”表决型 自动通道 AVR FCR 自动通道 AVR FCR 自动通道 第四十页，共八十九页，2022年，8月28日 3.5 励磁调节器的调节方式 励磁调节器的调节方式包括自动调节方式、手动调节方式、恒无功功率调节方式及恒功率因数调节方式。 1．恒机端电压调节称为自动调节方式，其基本功能是比较发电机实际端电压与自动给定值，输出偏差信号送入PID控制器，再产生触发脉冲送给功率整流器，用以控制发电机端电压为恒定值。 自动调节方式调节范围：10%~110%发电机额定电压。 自动调节方式运行时，设置了励磁电流限制器。 第四十一页，共八十九页，2022年，8月28日 2．恒励磁电流调节称为