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第六节、同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性励磁调节器的调差单元调差单元的接线可分为单相、两相和三相三种方式。下图所示为两相式调差单元，以其为例分析调差单元的基本工作原理。由图可得下式：第95页，共153页，星期日，2025年，2月5日第六节、同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性当发电机带纯无功负荷，即cosΨ=0o，Ψ=90o时，按上式作出的相量图如图所示。由图看出，在cosΨ=0o时。励磁调节器中增加调差单元之后，输入励磁调节器测量比较单元的电压U’a、U’b和U’c会随发电机电流的增加而增加。按照励磁系统的工作特性，当U’a、U’b和U’c增加时励磁系统会自动地减少发电机的励磁电流，使发电机电压下降。于是就形成了下斜的发电机电压调节特性。第96页，共153页，星期日，2025年，2月5日第六节、同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性当发电机带纯无功负荷，即cosΨ=0o，Ψ=90o时时，按上式作出的相量图如图b所示。由图b看出，在cosΨ=0o时。励磁调节器中增加调差单元之后，输入励磁调节器测量比较单元的电压U’a、U’b和U’c基本上不随发电机电流的增加而变化，只是将原来由Ua、Ub和Uc组成的电压三角形以Ub为圆心逆时针转动了一个不大的角度。这样，按照励磁系统的工作特性，发电机的励磁电流和机端电压将不随发电机有功电流的变化而变化。综合图a和图b可看出，励磁调节器的调差单元只反映发电机无功功率的变化而基本不反映有功功率的变化。第97页，共153页，星期日，2025年，2月5日第六节、同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性第98页，共153页，星期日，2025年，2月5日二、同步发电机励磁控制系统的动态特性同步发电机励磁自动控制系统的动态特性是指在外界干扰信号作用下，该系统从一个稳定工作状态变化到另一个稳定状态的时间响应特性。同步发电机励磁自动控制系统是一个反馈自动控制系统。一个自动控制系统首先应该是稳定的，这是该系统能够运行的前提；其次应该既有良好的静态和动态特性。分析同步发电机励磁自动控制系统的动态特性，首先应求出描述系统运动特性的数学模型，然后应用“自动控制理论”对动态特性进行分析。下面就以某励磁系统为例利用MATLAB对励磁自动控制系统的动态特性进行仿真分析。第六节、同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性第99页，共153页，星期日，2025年，2月5日同步发电机励磁自动控制系统的传递函数：经过分析，将各个单元的传递函数联接起来，就得出300MW水轮发电机自并励可控硅励磁控制系统的传递函数框图。第六节、同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性第100页，共153页，星期日，2025年，2月5日对上述传递函数框图模型可以应用MATLAB进行仿真分析，可以考察各个参数对控制系统的影响。将各个环节的传递函数简化后可以写出其整个控制系统的简化传递函数，以课本内容为例进行仿真分析。其分析方法如下：在MATLAB环境下建立m文件，利用sys=tf(num,den)可以得到其传递函数，num为传递函数分子各阶系数，den为分母各阶系数；利用rlocus(sys)函数可以得到其根轨迹图，pzmap(sys)可以得到其零极点图，Step(sys)可以得到其阶跃响应，impulse(sys)可以得到其冲击响应；此外还可以计算绘制系统的零输入响应，白噪声激励下系统输出和状态协方差等等。第六节、同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性第101页，共153页，星期日，2025年，2月5日第五章、电力系统安全控制3.电力系统正常运行时的安全控制1.概述4.电力系统紧急状态的控制2.电力系统运行状态的安全分析5.电力系统恢复状态的控制第102页，共153页，星期日，2025年，2月5日第一节、概述一、关于电力系统安全的概念（一）电力系统安全性电力系统安全性包括以下两个方面的内容：★电力系统突然发生扰动（例如突然短路或非计划失去电力系统元件）时不间断地向用户提供电力和电量的能力；★电力系统的整体性，即电力系统维持联合运行的能力。从电力系统调度控制的角度提高电力系统的安全性，是指对已形成的电力系统加强运行监视、做好调度控制、优化系统的运行结构和参数以及做好安全分析和安全控制等第103页，共153页，星期日，2025年，2月5日第一节、概述（二）电力系统运行的安全水平电力系统的安全水平可以理解为该系统承受偶发性事故冲击而不致破坏的能力。在实际运行中，一般安全储备系数和干扰出现的概