随着输出有功功率的增加而减小?
答
凸极机功角特性曲线 隐极机功角特性曲线
发电机欠励运行期间,其定、转子间磁场联系减弱,发电机易失去静态稳定。为了确保一定的静态稳定裕度,励磁控制系统(AVR)在设计上均配置了欠励限制回路,即发电机输出一定的有功功率时,受到定子端部铁芯发热的限制,以及功角不能越过稳定极限的限制,为保证发电机设备的安全,必须保证发电机运行在功率限制圆和热稳定限制线以内,具体设置以试验和机组提供的进相能力极限数据为参考,同时必须与发电机失磁保护配合。
发电机端电压恒定时,功率因数角与励磁电流之间的关系是:功率因数角越大,励磁电流越大。因而进相运行时,励磁电流要比相同负荷下迟相运行时小,且进相程度越深,励磁电流越小。甚至会出现零励磁现象,此时如不加以控制发电机将会从系统吸收有功,由发电方式转为电动机运行方式,这是很危险的。
实验八 调差实验
1. 调差系数的测定
在微机励磁调节器中使用的调差公式为(按标幺值计算)UB?Ug?KQQ,它是将无功功率的一部分叠加到电压给定值上(模拟式励磁调节器通常是将无功电流的一部分叠加在电压测量值上,效果等同。)
励磁调节器的给定电压按实际值计算公式如下:
Uref?Ug?KQ*QgSN*UN
式中,Uref为给定电压;Ug为发电机实测电压;KQ为调差系数;Qg为实测无功功率;SN为发电机视在功率。由公式 推导出调差系数的计算公式。
实验步骤:
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1) 励磁控制方式采用“恒电压”。 2) 起动机组,投入励磁。 3) 满足条件后并网,稳定运行。
4) 通过不断增加励磁电流,记录一系列数据于表2-12中, 5) 计算出调差值,检验是否与设置值一致。
表2-12 调差系数的测定
序号 1 2 3 4 给定电压Uref 103 104 105 106 发电机机端电压UG101.5 101.6 101.7 101.7 /V 发电机无功输出Q/var 1700k 2700k 3900k 5400k 2. 零调差实验
设置调差系数KQ?0,实验步骤同上所述。 3. 正调差实验
设置调差系数KQ?4%,实验步骤同上所述。 4. 负调差实验
设置调差系数KQ??4%,实验步骤同上所述。 思考题:
1、 一台调差系数为负数的机组直接与电网并联运行,当增大给定电压时,无功会如何
变化?机组能否正常运行?
答:
2、 孤立带负荷运行的机组,如果投入调差单元,机端电压是否能稳定在给定电压的水
平上?为什么?
答:可以,发电机的交流励磁调节器一般设有调差系数环节,调差系数的值可以依据发电机参数及调差单元的参数计算并进行实测检验。其原理是接入测量回路中每相电阻上的电流所产生的压降形成调差,根据电流方向确定极性。与原测量电压相加为正调差,反之则为负。发电机组的调差一般用于发电机组的多机同步中使用,单机运行无须启用。
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实验九 PSS实验(试验不做,但要回答思考)
PSS(电力系统稳定器)的主要作用是抑制电力系统的低频振荡。它的投入对提高电力系统的动态稳定性有非常重要的意义。
实验步骤:
1) 选择“微机自励”励磁方式,励磁控制方式采用”恒UF“。 2) 起动机组,投入励磁。 3) 满足条件后并网,稳定运行。
4) 在不投入PSS的条件下,增加发电机有功输出,直到系统开始震荡或失步,记下此时的机端电压、有功输出和功率角(由调速器的显示器读数)
5) 在投入PSS的条件下,增加发电机有功输出,直到系统开始震荡或失步,记下此时的机端电压、有功输出和功率角。
6) 比较PSS投和不投两种情况下的功率极限和功率角极限有何不同。 思考题:
1、 你知道的PSS都有哪几种控制模型,我国目前投入使用的主要有哪几种? 答:PSS1A,PSS2B,PSS3B.PSS4B;我国目前投入使用的主要有PSS1A,PSS2B,PSS3B
实验九 双馈风力发电机交流励磁认识实验
一、双馈机基本知识
1.双馈风力发电机实质上是一台异步化的同步发电机
2.励磁电源为三相交流,可通过改变交流励磁电流的频率、相位、幅值,实现对电网电压的频率、相位、幅值的跟踪,从而实现无冲击的柔性并网控制。
3.并网后,通过控制交流励磁的相位和幅值实现有功和无功功率的解耦控制。
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二、实验内容
通过控制背靠背双向变流器,实现对电网电压、相位、频率的跟踪试验,测取电网电压及发电机电压的波形,并对波形进行分析。 思考题
1、请从转子机械转速、转子旋转磁场转速及方向、电网电压频率三者之间的关系说明双馈风力发电机如何实现对电网频率的跟踪?
答:发电机定子绕组直接和电网连接,转子绕组和频率、幅值、相位都可以按照要求进行调节的变流器相连。变流器控制电机在亚同步和超同步转速下都保持发电状态。在超同步发电时,通过定转子两个通道同时向电网馈送能量,这时变流器将直流侧能量馈送回电网。在亚同步发电时,通过定子向电网馈送能量、转子吸收能量产生制动力矩使电机工作在发电状态,变流系统双向馈电,故称双馈技术。变流器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁,使得双馈发电机的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同并且可根据需要进行有功和无功的独立控制。
三 实验总结
通过此次综合实验,让我们能够把这几年所学到的知识融会贯通,丰富了大脑,同时在实验的过程中也了解了许多课外知识,开拓了视野。更深入理解了同步发电机准同期并列原理和准同期并列条件以及同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务,掌握了微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法和励磁调节器的基本使用方法以及常用励
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磁限制器的作用,我还了解了同步发电机准同期并列过程和自并励励磁方式和它励励磁方式的特点、微机励磁调节器的基本控制方式以及电力系统稳定器的作用;观察强励现象及其对稳定的影响。
此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。这在我们做综合实验的过程中得到了体现。在此要感谢我们的指导老师们对我们悉心的指导,感谢老师给我们的帮助。在实验过程中,通过与同学交流经验和自学,向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,收获巨大。在实验过程中所学到的东西是这次综合实验的最大收获和财富,使我终身受益。
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