勵磁培訓(xùn)3：勵磁系統(tǒng)性能指標(biāo)

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1、勵磁系統(tǒng)的性能指標(biāo)勵磁系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)傳遞函數(shù)的基本概念勵磁控制規(guī)律PID的構(gòu)成及作用勵磁控制規(guī)律對性能指標(biāo)的影響勵磁系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)《大型汽輪發(fā)電機(jī)交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件》DL/T843－2003《大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件》DL/T650－1998《大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件》DL/T583-1995《同步電機(jī)勵磁系統(tǒng)》GB/T7409—1997技術(shù)條件：AVR性能指標(biāo)：調(diào)壓范圍：自動：10%~120%、手動：5%~130%調(diào)壓精度：≤空載額定電壓的0.1%調(diào)差范圍：±30%，級差0.1％穩(wěn)態(tài)增益：≥500倍暫態(tài)增益：≥40倍調(diào)壓速度：0.3%~

2、1%額定空載電壓/秒電壓分辨率：≤0.05%額定空載電壓V/F特性：不大于±0.25%額定空載電壓/1HzAVR性能指標(biāo)：勵磁系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：上升值≤0.07s下降值≤0.12s電壓響應(yīng)比≥2.05%空載階躍響應(yīng)：超調(diào)量≤階躍量10%震蕩次數(shù)小于2次時(shí)間小于3秒100%零起升壓：最大電壓≤110%空載額定電壓震蕩次數(shù)小于2次時(shí)間小于5秒功率消耗：小于300W傳遞函數(shù)G(s)傳遞函數(shù)G(s):輸入與輸出的Laplace變換之比,將微分方程轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程來求解。傳遞函數(shù)G(s)----示例基本單元IEEE421.5勵磁模型---AC1AHVGATELVGATEFEX=f［lN］VX=VESE［VE

3、］KEKDVCVREFVS+-+-VFVAMAXVUELVAMINVOELVRMAXVRMINVR+-VEEFDFEXINIFDVX++VFE++0勵磁機(jī)軟反饋勵磁機(jī)保護(hù)環(huán)節(jié)前向通道等效BPA：FM、FN、FQPSS/E：ESAC1AIEEE421.5勵磁模型---ST1AVTVRMAX-KCIFDVCHVGATEVIMAXVIMINHVGATELVGATEVSVUELVUELVSVREFVFVIVUEL+-+-VAMAXVAMINVA++-VOELALTERNATEUELINPUTSALTERNATESTABILIZERINPUTSKLRVTVRMIN+-IFD0ILREFD軟反饋保護(hù)環(huán)節(jié)

4、前向通道功率單元等效BPA：FVPSS/E：ESST1APID比例-積分-微分控制---GEC-1ΔVG并聯(lián)校正EXPID勵磁機(jī)GEC-1串聯(lián)校正方式ΔVG并聯(lián)校正EXPID勵磁機(jī)物理概念清楚整定方便實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜GEC-1并聯(lián)校正方式ΔVG并聯(lián)校正EXPID勵磁機(jī)結(jié)構(gòu)簡單整定不直觀性能較好PID比例-積分-微分控制---GEC-2ΔVG功率單元PID一般，為PI調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)簡單整定不直觀適用于自并勵數(shù)字式PID的實(shí)用考慮不完全微分PID積分分離與限幅PID的作用---比例P負(fù)反饋調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)增大P可減小穩(wěn)態(tài)誤差增大P可加快響應(yīng)P過大不利于系統(tǒng)穩(wěn)定PID的作用---積分I提高靜態(tài)放大倍數(shù)減小穩(wěn)態(tài)誤差減

5、小動態(tài)放大倍數(shù)有利于系統(tǒng)穩(wěn)定0PID的作用---微分D提高響應(yīng)速度減小超調(diào)量補(bǔ)償Te慣性有利于系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定ΔVGPID勵磁機(jī)等效減少了勵磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)Te->T4微分的作用---示例元寶山#2機(jī)600MW+5%階躍響應(yīng)1.YBS3044G(s)=2.YBS3043G(s)=3.YBS3042G(s)=微分的作用---示例YBS3044T3=0.1YBS3043T3=0.2YBS3042T3=0.3并聯(lián)校正的作用ΔVG并聯(lián)校正EXPID勵磁機(jī)結(jié)構(gòu)簡單實(shí)現(xiàn)方便-模擬式性能較好與微分D等效并聯(lián)校正的作用反饋通道前向通道并聯(lián)校正的作用---硬反饋Te減小1+Kf倍放大倍數(shù)減少1+Kf倍與微分D等效并

6、聯(lián)校正的作用---軟反饋Te減小1+Kf倍動態(tài)放大倍數(shù)減少1+Kf倍靜態(tài)倍數(shù)不變并聯(lián)校正的作用---示例元寶山#2機(jī)600MW+5%階躍響應(yīng)1.YBS304AUc(s)=2.YBS304BUc(s)=3.YBS304CUc(s)=并聯(lián)校正的作用---示例YBS304AYBS304BYBS304C并聯(lián)校正與微分的比較元寶山#2機(jī)600MW+5%階躍響應(yīng)1.YBS3044G(s)=2.YBS304CUc(s)=并聯(lián)校正與微分的比較YBS3044YBS304C模型PID傳遞函數(shù)控制目標(biāo)穩(wěn)態(tài)：電壓調(diào)節(jié)精度動態(tài)：上升時(shí)間、超調(diào)量、振蕩次數(shù)系統(tǒng)：無PID控制PIDΔVG控制±5%PSS電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型

7、PSS傳遞函數(shù)控制目標(biāo)穩(wěn)態(tài)：電壓調(diào)節(jié)精度動態(tài)：上升時(shí)間、超調(diào)量、振蕩次數(shù)系統(tǒng)：抑制低頻振蕩PSS電力系統(tǒng)穩(wěn)定器控制ΔVGΔPeΔVfKVKωKfKP解Riccati方程，求出LOEC線性最優(yōu)控制LOEC(線性最優(yōu)勵磁控制器)模型狀態(tài)方程控制目標(biāo)穩(wěn)態(tài)：電壓調(diào)節(jié)精度動態(tài)：上升時(shí)間、超調(diào)量、振蕩次數(shù)系統(tǒng)：抑制多種頻率振蕩，提高靜穩(wěn)KpeK?KV????Pe?Vuf發(fā)電機(jī)線性化狀態(tài)方程發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的輸出功