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微機電力自動裝置原理課件 第3章 同步發電機勵磁控制系統.ppt

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3.1 述概3.2同步發電機勵磁系統 3.3勵磁系統中的整流電路 3.4 勵磁系統調節特性和并聯機組中間的無功分配3.5 勵磁系統調節裝置原理第3章 同步發電機勵磁自動控制系統 3.1 述概序論2:本章主要內容是勵磁自動控制系統的組成和其運行特性,即在電網中對電壓、無功電流和無功功率的調節作用。對電網穩定的作用。(一)電壓控制(勵磁自動控制系統的作用之一)由發電機組成系統可知:勵磁及勵磁自動控制系統對發電機的運行起著重要的作用。首先是勵磁電流IEF對發電機的輸出 電壓起著調節作用。輸入控制信號勵磁調節器勵磁功率單元……同步發電機序論1:勵磁自動控制系統組成如下圖 1 、 同步發電機感應電動勢與勵磁電流的關系(1) 關系說明 A、 參數說明 GEW: UG:發電機輸出電壓 IG:發電機輸出 UEF:勵磁電壓 IEF:勵磁電流 Eq:發電機感應電動勢 Xd:發電機直軸電抗 δG:為Eq與UG之間的夾角,稱為發電機功率角。 φ:為UG發電機輸出電壓與IG發電機輸出之間的夾角,稱為功率因數角。 B、 關系說明: 勵磁電流IEF增加或減?。?發電機感應電動勢Eq也隨著增加或減小,因此發電機的輸出電壓UG和電流IG 、IP、無功電流IQ、無功功率 PQ都將改變。 它們的關系可用下式表示: C、IEF的調節作用圖當發電機的輸出額定端電壓為 UGN 時,輸出的無功電流是IQ1,對應的勵磁電流為IEF1。但是一旦電網需要的無功電流增加到IQ2,發電機的輸出電壓將 下降到UG2,會使電網電壓不穩。 此時發電機勵磁控制系統立即調整勵磁電流到IEF2,就可保證發電機輸出電壓在額定值 UGN。這就是IEF的重要作用。如上圖3.2所示。 (二)控制無功功率的分配(勵磁控制作用2) 1、由于發電機的有功功率PG只受發電機調速器的控制,與勵磁電流的大小無關。則:有功功率PG等于常數。有功功率為常數 2、 勵磁電流對無功功率和無功電流的調整示意圖調整說明: IEF增加或減少,感應電動勢Eq變為Eq1或Eq2發電機電流變化為IG1、IG2。無功電流變為IQ1、IQ2。說明發電機勵磁系統自有無功電流和無功功率PQ的調節作用。 有功功率PG能保持常數,是因為IEF變,功率角也隨著變化的原因。也就能保證 K1、K2 兩常數的原因。 (三)提高同步發電機并聯運行的穩定性(勵磁自動控制系統的作用3)序1、穩定性分類:有靜態和動態穩定性: 靜態穩定性:是指系統受干憂后能恢復到原來運行狀態的能力。 動態穩定性:是指系統突然受干憂后,能否過度到一個新的穩定運行狀態,或恢復到原來運行狀態的能力。通常叫自動調節和控制裝置作用的過程中的穩定問題稱為動態穩定。 電力系統可以通過勵磁自動控制系統的作用,改變勵磁電流從而改變Eq來改變電力系統的穩定性。1、勵磁對靜態穩定的作用(1)發電機的有功功率特性(前面已經知道) 以上發電機有功功率公式和其曲線??芍焊淖儎畲烹娏鞯拇笮?,就能改變感電動勢Eq的大小,從爾改變發電機功率角δ的大小。當功率角δ從0度變化到90度時PG就從0變化到最大Pm值。稱為發電機的內角特性。 但是當功率角δ大于90度后, PG就又從最大Pm值往小的方向變化,稱為發電機的外角特性。它帶來靜態特性不穩定的問題。我們希望功率角δ大于90度后,提高Pm值,在很寬的范圍內維持Pm值的穩定性? 其辦法就是使勵磁調節器起作用,改變勵磁電流的大小,來達到,見圖3-7 由圖3-7可知:增加勵磁電流后可使發電機的內功角特性向外內功角特性方向擴張,從A----B范圍,成為一個大范圍穩定區域,因而提高了靜態特性穩定性。 2、勵磁對發電機暫態特性的作用和影響 前面研究了勵磁對穩定特性的作用和影響。它是通過勵磁電流對發電機功率角δ的作用來進行分析的。本節將從勵磁電流對發電機的感應電動勢Eq的作用來分析勵磁對發電機有功功率PG的暫態特性的作用和影響。。 由圖3-9 和下式可知:1、勵磁電流IEF增加,發電機的感應電動勢Eq增加,發電機有功功率PG也增加,圖中IEF1<IEF2<IEF3PG0轉子上出現制動轉矩,轉子減速.。PG下降,能否穩定在PG0,處決于F點上下陰影區的面積是否相等。若上面的面積大于下面的面積系統處于動態穩定,否則系統不能處于動態穩定。(4)系統能否處于動態穩定實質上是由勵磁電流IEF決定的。只要增加勵磁電流IEF就能使F點上面的陰影面積大于下面陰影面積,而使系統進入動態穩定。(5)在生產中一般采用“強勵磁”方法。使系統進入動態穩定。就是以上的原理。(6) “強勵磁”的強度與什么有關? A、勵磁系統的響應時間。要求小于0.3 s B、 “強勵磁” 強度的倍數K。要求K=IEF/IEF額定>4.四、改善電力系統的運行條件(勵磁系統的作用4) 1、改善異步電動機的自起動條件 電力系統中的用戶使用大量異步電動機,一旦出故障后重新自起動時要大量吸收電網的無功功率,使電網電壓大幅度下降。危害電網安全。若此時勵磁系統增加勵磁電流IEF,可增加發電機的無功功率的輸出,補上缺少的無功功率。不僅滿足了異步電動機的自起動條件,同時維護了電網的穩定和安全。2、為發電機的異步運行創造條件 一般一個發電廠有很多臺同步發電機一起發電。某臺同步發電機因故障而失去磁場,而變為異步發電運行,此時它也要從電網大量吸收無功功率。若此時勵磁系統增加勵磁電流IEF,可增加別的發電機的無功功率的輸出,補上缺少的無功功率。不僅滿足了發電機的異步運行創造條件了,同時維護了電網的穩定和安全。 3、提高繼電器保護裝置工作的可靠性(勵磁系統的作用之3) 發電機在低負荷下運行,工作電流很小,一旦發生 短路,由于電流小,繼電器保護裝置不能正常跳閘,容易造成事故。在有勵磁控制作用的情況下,一旦系統發生短路事故,就會自動調整發電機輸出電流大小,使繼電器保護裝置在短路事故時正常跳閘。增加了可靠性。(五) 、在水輪發電機機發生故障時,自動強行減磁。 水輪發電機發生故障時,突然跳閘,此時水門不能迅速關閉,水輪發電機繼續運轉,使其轉速迅速上升高。,發電機電壓過高而燃燒,破壞絕緣。。省略部分。CODE ENDS END ASCB 例6 輸入一行字符的輸入程序。 一般從終端可送入80個字符,再加一個回車符共81個,程序在回車符后另加1個換行符,因此放在緩沖區內的字符實際為82個?,F假設接口的接收寄存器地址為52H,發送寄存器為53H,狀態寄存器為54H,并且狀態寄存器b0=1時為發送就緒,b1=1時為接收就緒。 在接收數據時要進行偶校驗,如發現有錯則轉錯誤處理。若輸入字符超過80個字符,則輸出緩沖區溢出信息。程序如下:DATASEG SEGMENTMESSAGE DB ′BUFFER OVERFLOW′,0DH,0AHDATASEG ENDSCOMSEG SEGMENTBUFFER DB 82DUP(?)COUNT DW ?COMSEG ENDS…CODE SEGMENTINREG EQU 52HOUTREG EQU 53HSTATUS EQU 54HRRDY EQU 00000010BTRDY EQU 00000001B… ASSUME DS:DATASEG,ES:COMSEG, CS:CODE MOV AX,DATASEG MOV DS,AX MOV AX,COMSEG MOV ES,AX…INPUT80 PROC NEAR PUSH DI PUSH SI PUSH AX PUSH CX MOV DI,OFFSET BUFFER MOV COUNT,DI MOV CX,81 CLDNEXTIN:IN AL,STATUS TEST AL,RRDY JZ NEXTIN IN AL,INREG OR AL,0 JPE NOERROR JMP NEAR PTR ERRORNOERROR:AND AL,7FH STOSB CMP AL,0DH LOOPNE NEXTINJNE OVERFLOWMOV AL,0AHSTOSBSUB DI,COUNTMOV COUNT,DI…POP CXPOP AXPOP SIPOP DI RETOVERFLOW:MOV SI,OFFSET MESSAGE MOV CX,17NEXTOUT: IN ALSTATUS TEST AL,TRDY JZ NEXTOUT LODSB OUT OUTREG,AL LOOP NEXTOUT … POP CX POP AX POP SI POP DI RET INPUT80 ENDPCODE ENDS3.4.7 匯編語言程序的查錯與調試 1.編寫源程序 在弄清問題的要求,確定方案后,匯編語言程序設計者便可依據前面的指令系統和匯編語言的規定,逐個模塊地編寫匯編語言源程序。 2.源程序輸入微型機 在編輯軟件(例如:EDLIN、EDIT或其他軟件)支持下,將源程序輸入到計算機中。 3. 匯編 利用匯編程序(或宏匯編程序)(ASM或MASM)對匯編語言源程序進行匯編,產生擴展名為.OBJ的可重定位的目的代碼。 4.連接 利用連接程序(LINK)可將一個或多個.OBJ文件進行連接,生成擴展名為.EXE的可執行文件。 5. 調試 調試匯編程序最常用的工具是動態調試程序DEBUG。 動態調試程序DEBUG有許多功能可供設計者調試其研制的軟件。 圖3.25 匯編語言源程序的查錯與調試過程
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