同步发电机静止励磁装置的故障分析与处理

励磁系统是同步发电机的重要配套装备,良好的励磁系统对改善电力系统运行有着重要的意义。根据同步发电机静止励磁装置的运行状况及其特点,详细分析了该装置在运行过程中可能出现的故障、判别方法,以及所采取的相应处理措施。     

同步发电机静止励磁装置的故障分析与处理

可控硅静止励磁装置是保证发电机和电力系统正常稳定运行的重要配套装备 ,在长期的运行过程中可能出现整流变压器高压熔丝熔断、发电机并网运行时无功波动大、单相可控硅击穿、冷却风机损坏等故障 ,应正确判别 ,并采取相应的处理措施 。     

同步发电机静止励磁系统的典型故障分析

励磁系统是同步发电机的重要配套装备,良好的励磁系统对改善电力系统安全稳定运行,保证可靠的电能质量有着重要的意义。根据同步发电机静止励磁装置的运行状况及其特点,详细分析了该装置在运行过程中可能出现的故障、判别方法,以及所采取的相应处理措施。     

同步发电机励磁系统及开关式励磁调节器故障分析

笔者根据多年从事同步发电机励磁系统管理维护的经验对同步发电机励磁系统常见故障进行了深入分析，同时还对近年来出现的新型开关式励磁调节器在运行中出现的问题进行了理论和试验分析。     

同步发电机励磁调节器故障分析

电厂的同步发电机中,励磁调节系统是其重要组成部分,能保证电力供应的稳定性.从励磁调节系统的组成和功能出发,介绍励磁调节器常见故障及其解决措施,并结合故障案例进行分析,以供参考.     

同步电动机三相半控桥、全控桥晶闸管励磁装置优、缺点剖析

近几年来,励磁行业和广大的用户对采用三相半控桥还是采用三相全控桥有很多的疑惑,干扰了励磁技术的正常发展和应用。下面我们将从技术角度来剖析同步电动机三相半控桥及全控桥励磁装置的优、缺点。     

同步发电机励磁装置计算机辅助测试系统

文章介绍一种用于同步发电机励磁装置的计算机辅助测试系统,重点讨论对多种复杂信号的检测处理方法和上位机程序设计中的关键问题,提出了一些较好的解决方法。     

同步发电机可拓励磁控制器

为了克服传统励磁控制方法的缺点,依据可拓学理论,设计了同步发电机励磁控制器.控制器以参考电压与发电机机端电压的偏差及其微分作为特征量,根据电力系统的实际情况确定特征量的经典域和可拓域,经过关联度计算、测度模式识别,确定所采用的控制策略.应用MATLAB/Simulink软件建立了基于同步发电机三阶非线性数学描述的单机无穷大电力系统仿真模型,可拓控制器用MATLAB之S函数编程实现.与常规PID励磁控制器的仿真比较结果,验证了可拓励磁控制器对于改善电力系统小扰动稳定性和大扰动稳定性的有效性.     

中小型同步发电机组励磁系统改造

中小型同步发电机励磁系统大多采用直流励磁机励磁,虽然原理简单,但是调节滞后,自动调节难以实现。现提出采用晶闸管静止励磁装置,能够实现励磁系统PID自动调节,从而增强了系统响应的快速性和运行的稳定性。这种方式在ZLQ45-3000微机发电机自动调节励磁系统中得到应用,使系统调压精度达到0.5%;10%阶越响应超调量小于30%,振荡次数小于3次;调节时间小于10 s;调节频率为150 Hz;调压范围为10%～130%;发电机调压速度可调,不小于每秒0.3%,不大于每秒1.0%;自动零起升压时间为4 s,10%残压可靠起励,超调小于5%。     

同步发电机励磁与STATCOM非线性协调控制

提出同步发电机励磁与静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)非线性协调控制方案。在研究同步发电机励磁与静止同步补偿器协调控制问题的基础上,以系统重要物理量建立多目标控制方程,并运用目标全息反馈法进行非线性协调控制设计。所提出的非线性控制方案充分考虑了同步发电机端电压、有功功率和角速度以及STATCOM接入点电压,并确保它们在非线性反馈中得到惩罚与控制,从而具有良好的动、静态性能。最后,建立系统仿真模型,进一步验证所提出方法的有效性。     

具有冗余设计的同步发电机自并励装置均流技术研究

电流分配不均匀是具有冗余设计的同步发电机自并励装置的常见问题,通过理论分析确认整流元件正向特性的分散性、电源回路电感的差异、整流元件触发特性的差异以及整流元件与快速熔断器安装固定时接触电阻的差异、整流元件接线布局不同及汇流母线电阻的差异等是引起电流分配不均匀的原因,提出了精选整流元件、改进装置结构、加装平衡电抗器和动态均流等措施,分析论证了动态均流措施的优点。     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真。与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法。考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果。仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性。     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真.与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法.考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果.仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性.     

Energy-based coordinated nonlinear control of synchronous generator and static var compensator

Using the Hamiltonian function method, this paper investigates the coordinated control of the synchronous generator and static var compensator (SVC) in power systems with constant power loads. First, via a proper variable transformation and pre-feedback control, the dissipative Hamiltonian realization of the power system is completed. Then, based on the obtained dissipative Hamiltonian realization, an energy-based coordinated stabilization controller is constructed. The guaranteed L₂ performance property of the closed loop system is analyzed as well. Simulation results indicate that the proposed coordinated control scheme can effectively improve both the transient stability and voltage regulation performance of the power system.     

同步发电机最优非线性自适应励磁控制器设计

设计了一款最优非线性自适应励磁控制器(Optimal Nonlinear Adaptive Excitation Controller, ONAEC)用于多机电力系统以提升系统故障恢复能力。首先,通过一个高增益扰动观测器(High-Gain Perturbation Observer, HGPO)对由发电机的非线性、不确定性、未建模动态等效聚合而来的扰动进行实时快速估计。随后,该扰动由ONAEC进行在线完全补偿并通过改进樽海鞘群算法(Modified Salp Swarm Algorithm, MSSA)获取其最优控制参数。另外ONAEC具备结构简单、易于实现等优点,且仅需测量发电机功角一个状态量便可实现全局一致的控制性能。最后,进行了两种算例研究,即标称模型以及参数不确定下的三相短路。其仿真结果表明,与比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative, PID)控制和反馈线性化控制(Feedback Linearization Control, FLC)相比,ONAEC能在各种工况下实现最佳的动态性能,有利于系统受到较大扰动后快速恢复稳定运行。     

Analysis of the self-excited three-phase synchronous generator utilizing the second space harmonic for excitation

In a previous paper, we proposed a new self-excited three-phase synchronous generator in which the second space harmonic component of the armature reaction field is used for exciting the field system, and clarified its operating principles and basic characteristics by experiment. The new generator has a series excitation characteristic, and responds quickly to a sudden change of load, because an excitation power can be directly obtained from the armature reaction field. This paper introduces a method for analyzing the steady-state performance of our new generator. In the analysis, an equivalent circuit of the generator is derived from a duality between interlinked electric and magnetic circuits. A simple determination method of parameters in the equivalent circuit is also shown. Calculated results are compared with the experimentally obtained values on a laboratory machine, and good agreement between both values has been observed. The proposed analysis is useful for simulating the steady-state performance of the generator by taking into account the nonlinear effect of the iron core due to magnetic saturation. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 121(1): 70–81, 1997