励磁系统建模试验方案
1.背景介绍
励磁系统是电力系统中必不可少的组成部分，用于产生磁场以激励发电机产生电压。建立励磁系统的数学模型是进行稳定性分析和控制设计的前提，因此对励磁系统进行建模试验具有重要意义。
2.建模目标
本试验的目标是建立励磁系统的动态数学模型，以描述励磁系统的响应特性和稳定性。通过试验获得的模型参数可以用于系统的控制设计和分析。
3.试验装置
本试验使用一台实际的发电机作为被试对象，利用适当的测试设备（如数据采集仪、励磁装置等）对发电机的励磁系统进行测试和记录。
4.试验步骤
（1）准备工作：检查试验装置的各个部件是否正常工作，确保安全可靠。
（2）建立基准条件：将发电机运行到额定工况下，并记录电压、电流、反馈信号等参数。
（3）激励信号测试：通过改变励磁系统的激励信号并记录响应，以确定激励信号对系统动态性能的影响。
（4）负荷变化测试：改变发电机的负荷，记录系统的动态响应，研究负荷变化对系统稳定性的影响。
（5）故障情况测试：模拟故障情况，如短路、开路等，记录系统的
响应，研究故障情况对系统的影响。
（6）数据处理：将试验获得的数据进行整理和分析，根据试验结果
确定励磁系统的数学模型。
5.可能存在的问题及解决办法
（1）试验装置的不稳定性：可以采用合适的稳定补偿措施，例如引
入稳压器或改进电源的稳定性。
（2）环境条件的影响：试验环境应选择尽量稳定的条件，并进行必
要的校正和修正。
（3）数据采集和处理的准确性：使用合适的设备和方法进行数据采集，并进行数据校验和分析。
6.预期结果
通过本试验，预期可以建立一个准确的励磁系统动态数学模型，描述
励磁系统的响应特性和稳定性。得到的模型参数可以为控制设计提供依据，使励磁系统具有较好的稳定性和动态性能。
7.风险评估
本试验涉及到电力系统设备和高电压，存在一定的风险。在试验过程中，必须严格遵守安全操作规程，确保试验的安全可靠。在试验方案制定前，必须进行风险评估，并制定相应的安全措施。
总结：励磁系统建模试验是建立励磁系统数学模型的重要手段。通过
对实际发电机的励磁系统进行试验，可以获得系统的动态响应和稳定性等
参数，从而建立准确的数学模型。试验方案的制定要考虑到试验装置的稳
定性、环境条件的影响等因素，并进行风险评估和安全措施的制定，以确保试验的安全性和可靠性。
2023年度电力系统同步发电机励磁系统的建模与仿真 随着电力系统的快速发展和电力负荷的不断增加，同步 发电机在电力系统中的作用日益重要。在发电过程中，同 步发电机的励磁系统起着至关重要的作用，它不仅决定了 发电机的输出功率和电压稳定度，还直接影响到电力系统 的稳定性和安全性。 因此，对同步发电机励磁系统进行建模和仿真，分析其 特性及优化其性能具有十分重要的实用价值和工程应用前景。本文将针对电力系统同步发电机励磁系统的建模和仿真，从理论分析、实验研究和实际应用等角度进行探讨， 并提出相应的解决方案和建议。 一、同步发电机励磁系统的基本原理 同步发电机是电力系统中常用的发电设备之一，其工作 原理是通过励磁系统对转子产生恒定电磁势，使得电动机 的旋转速度与电网同步。励磁系统由调节回路和发电机励 磁机组成，前者用于调节励磁电流大小，后者用于产生励 磁电流。励磁机由交流电源供电，将电能转换为磁能，形 成恒定的磁场，以激励转子产生电势，并与电网同步。 二、同步发电机励磁系统的建模方法 同步发电机励磁系统建模方法通常采用开环和闭环两种 方法。开环方法着重考虑发电机励磁机的特性和参数，而 忽略负载和电力系统的影响；闭环方法则将发电机励磁系 统与负载和电力系统耦合起来，考虑更加全面的影响因素。基于此，可以利用MATLAB等软件对同步发电机励磁系统建 立模型并进行仿真。 三、同步发电机励磁系统的特性分析 同步发电机励磁系统特性分析是建模和仿真的重要内容，其目的是分析系统的性能和稳定性。特性分析主要包括励
磁电路特性分析、励磁系统数学模型建立、励磁机暂态过 程仿真等方面。 四、同步发电机励磁系统的优化 同步发电机励磁系统的优化可以通过改变发电机励磁电 路参数、控制环节参数等方式进行。其中，提高励磁机的 内部反馈控制效果，降低负载波动对励磁系统的影响，并 采用先进的励磁控制算法等方法，可以显著提升系统的质 量和性能。 五、同步发电机励磁系统仿真结果分析 通过对同步发电机励磁系统的仿真分析，可以建立电网 和发电机系统的各种工况和稳态性能参数，并提出相应的 改进措施和建议。这种方法可以极大地提高发电机的运行 效率和电力系统的稳定性和安全性。 六、结论 通过本文的探讨与分析，我们可以得出以下结论：同步 发电机励磁系统的建模和仿真是电力工程中的核心领域之一，对电力系统的稳定性和安全性具有关键性影响；目前，建立合理的同步发电机励磁系统数学模型，采用高效的仿 真分析方法，并通过优化控制参数等手段进行系统优化， 是提高电力系统稳定性和安全性的有效措施。
**电厂#4发电机励磁系统建模和参 数测试试验方案 批准： 审核： 编写： **电厂 2004年9月8日
目录 一总则 (1) 1 概述 (1) 2 试验目的 (1) 3 试验原理方法 (1) 4 试验仪器 (2) 5 安全注意事项 (2) 6 组织措施 (2) 二试验项目 (3) 1 空载频域法试验 (3) 2 空载时域法（阶跃响应）试验 (4) 3 解除试验接线 (4) 附表：需要提供的发电机励磁系统有关参数表 (5)
一总则 1 概述 **电厂4号机为容量100MW的汽轮发电机组，励磁系统为交流励磁机励磁方式，采用**厂生产的微机WKLT-05型自动励磁调节器。根据省公司纪总[2002]25号《**省发电机励磁系统建模和参数测试工作会议纪要》的要求，需进行发电机励磁系统模型建立和参数测试工作，特编制此测试方案。 2 试验目的 开展励磁系统建模和参数测试工作对电网安全稳定运行和各发电企业安全经济发供电都具有重要意义，也是**电网与华东联网后，联合电网运行管理的一项重要工作。 发电机励磁系统对电力系统的电压控制和稳定控制具有重要的作用，对电力系统的动态过程影响大。在电力系统分析工作中广泛应用发电机励磁系统数学模型，励磁系统（包括PSS）的数学模型是对发电机励磁系统物理过程的数学描述，作为电力系统机电暂态过程数学模型的重要组成部分，必须比较精确地模拟，才能为合理安排系统和电厂的运行方式、布置安全措施提供较为精确的仿真依据，从而充分利用各发电厂的发电能力，满足大功率向华东送电的需要。 根据省公司的检修计划，在**电厂选4号机检修完成前后，进行该发电机励磁系统模型和参数测试的现场试验。试验时间约为8小时 3 试验原理方法 3.1 原理方法一（频域分析法） 将发电机励磁系统及其各环节视为单输入－单输出系统，在A VR 的输入端注入由0.1～12Hz的伪随机小幅信号（HP35670A动态信号分析仪或其他装置输出的）产生的小幅伪随机干扰，用HP35670A仪器同时测量单输入－单输出环节的两端的随机摆动信号，由HP35670A仪器分析出频谱特性图，再的拟合出该环节的传递函数，即可以得出发电机励磁系统及其各环节的模型参数。 频域分析法测试工作分别在被试机组的空载工况下进行，将伪随机码（PRBS）信号从电压检测器环节备用端输入，该信号引起励磁系统的轻微扰动，将转子励磁电压（即A VR输出电压）、发电机端电压和A VR内各主要节点电量（根据现场再定）分别引出，并经接口装置或变送器，各自变换成直流电压的变化量记录在HP35670A动态信号分析仪器中，并获取频谱特性图数据。
发电机励磁系统建模与参数辨识综述 摘要：发电机励磁系统对电力系统的电压控制和稳定控制具有重要作用。随 着电力系统的发展，我国电网规模越来越大，电网安全及其稳定运行问题的重要 性日益突出，通过电力系统稳定计算以确定系统最优运行工况是提高系统稳定性 的一个重要手段，而电力系统安全稳定计算的关键是建立准确的数学模型和采用 与实际系统相吻合的模型参数。因此，结合发电机励磁系统的特点，开展模型参 数辨识工作，从而建立起准确的励磁系统数学模型的研究非常必要。 关键词：发电机；励磁系统建模；参数辨识 一、励磁系统和发变组概述 （一）励磁系统概述 在常规化运行环境或者是电力系统出现故障的环境中，都需要配合发电机励 磁系统限制器，建构完整的应用模式和控制机制。一般而言，励磁系统主要指的 就是基于电源的整流装置，励磁静止系统完成能源的供给。一方面，励磁系统能 对发电机出口电压参数和无功功率参数予以控制，维持其稳定性和运行的合理性，并配合发电机并列运行处理机制，打造良好的应用环境。另一方面，励磁系统凭 借其较快的响应速度和可靠的运行维护模式，能更好地满足静态应用效果，提高 电力系统运行的稳定性，最大程度上打造良好的运行载体。自并励励磁系统无论 是暂态稳定性还是运行安全性都要高于常规的励磁系统，能维持较好的应用环境，并且能更好地处理距离较近的电压降失衡问题，保证调节工序的合理性、稳定性 和安全性。 （二）发变组定值设置概述 在发变组定值设置的过程中，要结合具体应用规范和标准落实匹配的设置机制。
（1）设置零序补偿机制。在电力变压器应用运行过程中，其自身配置的接 线组会出现扭转现象，尤其是普通变压器，扭转角度一般为15～30°，为了保证 其应用效果，就要配合行测绕组，有效对变压器的扭转角度予以补偿处理，维持 继电器运行的稳定性。另外，三角形接线还能配合电流零序结构，有效消除零序 分量造成的影响，打造更加稳定的运行环境。 （2）设置基础性制动模式，在变压器设置工序中，基础性差动保护具有重 要的应用价值，能减少合闸空载产生的励磁涌流，其主要的工作原理在于二次谐 波的产生，能形成良好的制动模式。在实际设置工序中，要结合具体操作环境设 置匹配的制动比例模式，主要分为“每相”、“三取二”和“平均数值”。其中： ①“每相”能对二次谐波的每相予以独立的闭锁处理，保证各自相的独立； ②“三取二”是指励磁涌流三相中，对应的二相是二次谐波，其数值超出设定数 值则视为闭锁差动；③“平均数值”是指在制动比例模式中，二次谐波的三相平 均数值都在设定数值以上，则此时视为三相闭锁差动。 二、励磁系统实测建模 （一）AVR实测建模的3个步骤 (1）现场实测：主要在发电机空载运行工况下进行，以获得计算模型参数时 必需的实测数据和进行仿真计算时作为对照的实际频率响应特性和阶跃响应特性。 (2）模型参数的计算：根据得到的发电机励磁系统运行数据，结合厂家提供 的一些参数，计算出模型中的实际参数。 (3）仿真计算：根据计算得到的励磁机和发电机模型，分别对它们进行频率 响应的仿真计算，并与实测得到的频率响应相比较，最终确定励磁系统的模型参数。 （二）PSS模型与参数整定 PSS的现场试验要求在发电机带额定有功功率和功率因数接近1且不带厂用 电时进行，试验期间尽可能保持机组有功出力恒定。PSS参数的整定过程如下：
励磁系统建模试验方案 1.背景介绍 励磁系统是电力系统中必不可少的组成部分，用于产生磁场以激励发电机产生电压。建立励磁系统的数学模型是进行稳定性分析和控制设计的前提，因此对励磁系统进行建模试验具有重要意义。 2.建模目标 本试验的目标是建立励磁系统的动态数学模型，以描述励磁系统的响应特性和稳定性。通过试验获得的模型参数可以用于系统的控制设计和分析。 3.试验装置 本试验使用一台实际的发电机作为被试对象，利用适当的测试设备（如数据采集仪、励磁装置等）对发电机的励磁系统进行测试和记录。 4.试验步骤 （1）准备工作：检查试验装置的各个部件是否正常工作，确保安全可靠。 （2）建立基准条件：将发电机运行到额定工况下，并记录电压、电流、反馈信号等参数。 （3）激励信号测试：通过改变励磁系统的激励信号并记录响应，以确定激励信号对系统动态性能的影响。 （4）负荷变化测试：改变发电机的负荷，记录系统的动态响应，研究负荷变化对系统稳定性的影响。
（5）故障情况测试：模拟故障情况，如短路、开路等，记录系统的 响应，研究故障情况对系统的影响。 （6）数据处理：将试验获得的数据进行整理和分析，根据试验结果 确定励磁系统的数学模型。 5.可能存在的问题及解决办法 （1）试验装置的不稳定性：可以采用合适的稳定补偿措施，例如引 入稳压器或改进电源的稳定性。 （2）环境条件的影响：试验环境应选择尽量稳定的条件，并进行必 要的校正和修正。 （3）数据采集和处理的准确性：使用合适的设备和方法进行数据采集，并进行数据校验和分析。 6.预期结果 通过本试验，预期可以建立一个准确的励磁系统动态数学模型，描述 励磁系统的响应特性和稳定性。得到的模型参数可以为控制设计提供依据，使励磁系统具有较好的稳定性和动态性能。 7.风险评估 本试验涉及到电力系统设备和高电压，存在一定的风险。在试验过程中，必须严格遵守安全操作规程，确保试验的安全可靠。在试验方案制定前，必须进行风险评估，并制定相应的安全措施。 总结：励磁系统建模试验是建立励磁系统数学模型的重要手段。通过 对实际发电机的励磁系统进行试验，可以获得系统的动态响应和稳定性等 参数，从而建立准确的数学模型。试验方案的制定要考虑到试验装置的稳
发电机励磁系统调试方案 河南电力建设调试所 鹤壁电厂二期扩建工程 2×300M W 机组 调试作业指导书 HTF-DQ306
目次 1 目的 (04) 2 依据 (04) 3 设备系统简介 (04) 4 试验内容 (05) 5 组织分工 (05) 6 使用仪器设备 (05) 7 试验应具备的条件 (05) 8 试验步骤 (06) 9 安全技术措施 (10) 10调试记录 (10) 11 附图（表） (10)
1 目的 为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此调试方案。 2 依据 2．1 《电力系统自动装置检验条例》 2．2 《继电保护和安全自动装置技术规程》 2．3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》 2．4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》 2．5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》 2．6 设计图纸 2．7 制造厂技术文件 3 设备系统简介 河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统，采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。 整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。 在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。 励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可方便进行切换。 励磁调节器采取双通道结构，有两个完全独立的调节和控制通道组成，两个通道完全相同，可任选一路作为运行通道。备用通道（非运行通道）总是自动跟踪运行通道，在两通道之间可方便进行切换。 起励开始时，发电机的起励能量来自发电机残压。当可控硅整流桥的输入电压升
2．1同步电机模型 同步电机是电力系统的主要元件，电磁暂态和机电互动现象十分丰富，模型的建立和求解往往决定着仿真的精度和能够反映实际系统动态过程的程度，因此，很多专家在同步发电机建模方面展开研究并取得多项成果。 同步电机是励磁控制系统的控制对象，又和励磁控制系统密切相关系。研究励磁系统的动态特性，离不开对同步电机动态特性的分析。同步电机的过渡过程比较复杂，通过以d,q 坐标系统推导出来的派克(Park)方程作为同步电机的基本方程，求出完整的动态模型；在某些特定的条件下，可由完整的动态模型得到简化模型。在小干扰情况下，可以将非线性的完整模型在工作点附近线性化，得出线性化模型：同样，在某些特定的条件下，还可以求得简化的线性模型。 同步电机dqO 坐标下的暂态方程称为派克方程，它是一组非线性的微分方 程组。由于dqO 三轴之间的解耦以及aqO 坐标下的电感参数是常数，因此派克变换及同步电机的派克方程在实用分析中得到广泛的应用。 同步电机具有三个定子绕组、一个转子绕组、两个阻尼绕组。六个绕组间 都有磁的耦合，加上转子位置不断变化，绕组间的耦合又必然是转子的位置函 数。要正确反映上述情况就需要七个非线性微分方程。 2．1．1同步电机基本方程 由同步电机在d,q 轴的park 微分方程组出发，电压和磁链方程(以标幺值形式)如(2．1)-(2．10)所示： 电压方程： 定子绕组：d q d d ri p U --=ωψψ （2.1） q d q q ri p U --=ωψψ （2.2） 励磁绕组： f f f f p r i U ψ-= （2.3） 阻尼绕组： d d d p i r 1110ψ-= （2.4） q q q p i r 1110ψ-= （2.5） 磁链方程： 定子绕组：d ad f ad d d d i X i X i X 1++-=ψ （2.6） q aq q q q i X i X 1+-=ψ （2.7） 励磁绕组：d ad f f d ad f i X i X i X 1++-=ψ （2.8） 阻尼绕组：d d f ad d ad d i X i X i X 111++-=ψ （2.9） q q q aq q i X i X 111+-=ψ （2.10） 其中，dt d p θθω==。式中各物理量的定义为：d i -负载电流d 轴分量；q i -负载电流q 轴分量；f i -励磁电流；d U -机端电压d 轴分量；q U —机端电压q 轴分量；f U -
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案 1．概述 电网“四大参数”中发电机励磁系统模型和参数是电力系统稳定分析的重要组成部分,要获得准确、可信度较高的模型和参数,现场测试是重要的环节;根据发电机励磁系统现场交接试验的一般习惯和行业标准规定的试验内容,本文选择了时域法进行发电机励磁系统的参数辨识及模型确认试验;这种试验方法的优点在于可充分利用现有设备,在常规性试验中获取参数且物理概念清晰明了容易掌握;发电机励磁参数测试确认试验的内容包括：1发电机空载、励磁机空载及负载试验；2发电机、励磁机时间常数测试；3发电机空载时励磁系统阶跃响应试验；4发电机负载时动态扰动试验等;现场试验结束后,有关部门要根据测试结果,对测试数据进行整理和计算,针对制造厂提供的AVR等模型参数,采用仿真程序或其他手段,验证原始模型的正确性,在此基础上转换为符合电力系统稳定分析程序格式要求的数学模型;为电力系统计算部门提供励磁系统参数; 2．试验措施编制的依据及试验标准 1发电机励磁系统试验 2励磁调节器技术说明书及励磁调节器调试大纲 3GB/T7409.3-1997同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求 4DL/T650-1998大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 3试验中使用的仪器设备 便携式电量记录分析仪,8840录波仪,动态信号分析仪以及一些常规仪表; 4试验中需录制和测量的电气参数 1发电机三相电压UA、UB、UC录波器录制； 2发电机三相电流IA、IB、IC录波器录制； 3发电机转子电压和转子电流Ulf、Ilf录波器录制； 对于三机常规励磁还应测量： 1)交流励磁机定子电压单相Ue标准仪表监视 2)交流励磁机转子电压和转子电流Uef、Ief录波器录制； 3)永磁机端电压Upmg录波器录制和中频电压表监视； 4)发电机端电压给定值Vref由数字AVR直读； 5)励磁机用可控硅触发角由数字AVR自读； 对于无刷励磁系统除发电机电压电流外,仅需测量励磁机励磁电压电流；但需制造厂家提供励磁机空载饱和特性曲线及相关参数; 5．试验的组织和分工
同步发电机励磁控制系统的仿真研究 同步发电机励磁控制系统是电力系统中的重要组成部分，对于维持电力系统的稳定运行和确保电能质量具有重要意义。随着科学技术的不断发展，对于同步发电机励磁控制系统的研究也在不断深入。本文将介绍同步发电机励磁控制系统的研究现状，并提出一种仿真研究方案，通过实验验证该方案的有效性，最后总结文章的主要观点和成果，并指出不足之处和未来研究方向。 在现有的研究中，同步发电机励磁控制系统主要分为有功功率控制和无功功率控制两部分。有功功率控制主要是通过调节励磁电流来控制发电机的转速，从而维持电力系统的稳定运行。而无功功率控制则主要是通过调节励磁电流来控制发电机的端电压，从而确保电力系统的电压稳定。然而，现有的研究主要集中在有功功率控制上，对于无功功率控制的研究相对较少。 针对现有研究的不足之处，本文提出了一种仿真研究方案。在仿真环境中搭建了同步发电机励磁控制系统，并选取了相应的仿真参数。在仿真过程中，通过调节励磁电流来控制发电机的转速和端电压，并记录仿真结果。通过对比不同励磁电流下的仿真结果，可以得出励磁电流对发电机性能的影响。
在实验部分，本文选取了一台实际运行的同步发电机进行实验，通过调节励磁电流来控制发电机的转速和端电压，并记录实验结果。实验结果表明，随着励磁电流的增加，发电机的转速和端电压均有所增加。同时，本文还将仿真结果与实验结果进行了对比，发现两者具有较好的一致性。 通过本文的研究，可以得出以下同步发电机励磁控制系统对于电力系统的稳定运行和电能质量具有重要意义；现有的研究主要集中在有功功率控制上，对于无功功率控制的研究相对较少；通过仿真研究可以更加深入地了解励磁电流对发电机性能的影响；实验结果与仿真结果具有较好的一致性。 然而，本文的研究还存在一些不足之处。仿真研究是一种理想化的研究方法，与实际运行情况可能存在一定的差异。实验样本仅仅是一台实际运行的同步发电机，样本数量较少，可能无法全面反映实际情况。因此，未来的研究方向可以包括：进一步开展实际运行情况的调研和实验，增加样本数量，以提高研究的普遍性和可靠性；研究励磁控制系统的智能化算法，以进一步提高控制精度和响应速度；探讨新能源接入对同步发电机励磁控制系统的影响，以适应可再生能源的发展。同步发电机励磁控制系统在电力系统中具有重要的作用，本文通过仿
#3发电机励磁系统调试方案 习水电厂#3发电机励磁调节系统改造投运 试验方案 批准： 审定 审核： 编制： 二〇一三年十一月七日
一、概况 习水电厂#3发电机励磁调节系统运行多年，元器件老化严重，故障频繁，运行不可靠，给机组及电网安全运行带来严重威胁，经厂部批准决定进行改造，将原ABB公司生产的ABB UNITROL-F励磁调节设备改造为南瑞科技公司生产的NES-5100励磁调节设备，该工程于2013年11月3日开工，现已安装结束，准备进入调试阶段，为保证调试工作的顺利开展，特编制本调试方案。 二、编制依据 试验遵循以下规范但不限于： 发电机励磁系统调度管理规程DL 279-2012-T。 发电机励磁系统及装臵安装、验收规程DLT 490-2011。 大型汽轮发电机励磁系统技术条件DLT 843-2010。 三、组织措施 1、领导小组： 组长：邓先进 副组长：刘志刚雷涛 成员：丁明奎邹彬美韦金鹏杨廷模班平胡猛 职责：负责#3发电机励磁调节系统调试工作的整体协调及指
导。 2、试验实施组 组长：雷涛 副组长：杨廷模 成员：李时国杨恩华宋力刘杰运行当班值长 职责：负责#3发电机励磁调节系统的整体调试操作、记录等工作。 3、安全保障组 组长：杨冬 成员：胡猛李晓伶谭刚 职责：负责检查#3发电机励磁调节系统调试期间安全措施的执行情况。 四、调试步骤 ㈠静态试验 1．外围回路检查 励磁调节装臵及可控硅整流柜等装臵接线无误，符合设计要求。2．设备通电前检查 通电前，励磁调节装臵及其它设备作外观、机械结构、插件、
元件检查。无任何异常，应符合通电条件。 3．小电流试验 如图： 1）用调压器在可控硅整流桥交流开关处加电压（100V），在直流开关处加滑动变阻器作为负载，使得流过负载的电流大于2A。2）投入调节器电源，按就地开机按钮，通过增、减磁，观察工控机显示触发角度、转子电压、转子电流与示波器是否一致。4．模拟量测量校验 ⑴用三相保护校验仪输出电压电流，模拟发电机励磁 PT 、保护及测量用 PT 、发电机定子 CT 、发电机转子 CT 、同步变压器二次侧输入，观察工控机和信息窗定子电流，转子电流是否各为100%。
励磁系统试验方案 一、试验目的 通过励磁系统试验，验证发电机励磁系统的性能和可靠性，确保其在实际运行中能够持续稳定地为发电机提供足够的励磁电流，以保证发电机的正常运行。 二、试验内容 1.励磁系统参数测量：测量并记录励磁系统的电流、电压、频率等参数，包括运行和停机状态下的参数。 2.励磁系统响应试验：对发电机的励磁系统进行负载变化试验，观察励磁系统对负载变化的响应时间和稳定性，评估其调节性能。 3.励磁系统稳定性试验：对发电机的励磁系统进行稳定性试验，观察励磁系统在额定负载下的稳定性能，判断其是否能够满足发电机的运行要求。 4.励磁系统失效试验：通过人为切断励磁系统的电源，观察励磁系统失效后的发电机运行情况，评估励磁系统失效对发电机的影响并采取相应措施。 5.励磁系统过载试验：对励磁系统进行过载试验，测试其承受能力和保护措施的有效性，以确保在超过额定负荷时能够及时采取保护措施。 三、试验前准备 1.准备好试验所需的仪器设备，包括电流表、电压表、频率计等。
2.对发电机的励磁系统进行全面检查，确保励磁系统的各个部件完好 无损，没有松动或损坏的情况。 3.根据试验内容编制试验方案和试验操作指导书，并进行试验人员培训，确保试验人员了解试验目的、方法和注意事项。 四、试验步骤 1.第一步：运行状态参数测量 （1）打开励磁系统的电源，使发电机运行起来。 （2）使用电流表、电压表等仪器对励磁系统的电流、电压进行测量，并记录下来。 2.第二步：停机状态参数测量 （1）将发电机停机，断开励磁系统的电源。 （2）使用电流表、电压表等仪器对励磁系统的电流、电压进行测量，并记录下来。 3.第三步：励磁系统响应试验 （1）将发电机的负载从小到大变化，观察励磁系统的响应时间和稳 定性能，并记录下来。 4.第四步：励磁系统稳定性试验 （1）将发电机的负载调节到额定负载，观察励磁系统在额定负载下 的稳定性能，并记录下来。 5.第五步：励磁系统失效试验
浅析同步发电机励磁系统建模 发电机励磁系统在电力系统中起着非常重要的作用。其主要作用是维持发电机端电压恒定，控制并列运行发电机间无功功率合理分配，提高发电机及电力系统的稳定性，这些都是励磁系统的基本作用。在诸多改善发电机稳定性措施中，提高励磁系统的控制性能是最有效和经济的措施之一，随着大电网的互联，电力系统容量倍增，加上快速励磁装置的广泛应用，使得电力系统出现了许多新的问题。比如由于系统阻尼不足出现的低频振荡，远距离输电线路的串联补偿电容引起的次同步振荡及轴系扭振，系统无功不足、无功功率平衡破坏导致的电压崩溃，这些都威胁着电力系统的稳定运行。 因此，励磁系统建模已成为实际运行系统提高稳定分析水平的关键。实际上，励磁系统建模方法很多，但一般都局限于小范围或某类机组励磁系统的建模。本文介绍的励磁系统实测建模定位于区域电网范围，建立发电机励磁模型，注重收集与励磁系统建模有关的技术资料、试验数据和现场测辨数据，克服了某些机组因技术资料不完整给建模带来的困难，能及时发现实际励磁系统与设计不一致和某些励磁调节器参数设定不当的情况。 一、基本资料的整理和收集 励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、
稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成，对于各个单元中所涉及的到的主要设备，要做好建模所需资料的整理和收集比如发电机、励磁机、调节器、整流变压器及整流器等资料。 二、建立励磁系统原始模型参数 按照DL/T650-1998的要求，励磁系统包括励磁调节器的模型参数应当由制造厂提供，并且保证其正确性，由于现场情况各有不同，故不能一步到位，但情况大致可分为三种，第一种情况有的励磁系统模型参数与制造厂提供的不同，究其原因可能是制造厂没有进行励磁系统模型参数的确认。第二种情况是有些励磁调节器已经数字化，或者是由单片机编程实现的，没有一一对应的传递函数环节。第三种情况是时间较长，模型资料已经遗失。针对第一种情况只需要完成励磁原始模型参数的确认。而对于后两种情况需通过参数实测和幅值实测来获取。 1.调节器各个环节参数实测。频域辨识方法：在电压叠加点加上白噪声信号或正弦信号，进行频率特性测量，获得频率特性之后可以使用专用的拟合程序拟合获得传递函数。相频、幅频特性应与实际测得的特性进行比较，各个环节可以分开进行，也可以几个环节合起来进行。 时域辨识方法：在电压叠加点加上阶跃信号，进行时域特性测量，获得时域响应之后可以使用专用的拟合程序拟合获得传递函数。 2.调节器各限幅值实测。制造厂应提供AVR 调节器的环节
同步发电机励磁控制实验
一、实验目的 1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4．了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响； 6．了解几种常用励磁限制器的作用； 7．掌握励磁调节器的基本使用方法。 二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 图1 励磁控制系统示意图 实验用的励磁控制系统示意图如图 1 所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自 380V 市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。 微机励磁调节器的控制方式有四种：恒UF（保持机端电压稳定）、恒IL（保持励磁电流稳定）、恒Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于 90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于 90°，实现逆变灭磁。电力系统稳定器――PSS 是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强
励磁系统试验 励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响，因此根据《继电保护及自动装置检验规程》，定期对励磁系统整套装置进行试验。 一、操作回路及信号回路检查 1、电源回路检查：量取励磁调节柜内两路厂用段来的电源及直流操作电源；量取励磁调节柜内A、B 通道调节器电源及由交流/ 直流供电的24V直流电源。 2、风机操作：对风机进行操作，检查状态信号指示及转向是否正常，是否能够正常切换。 3、灭磁开关操作：远、近方进行操作，检查状态信号指示是否正常。 4、励磁系统输入信号检查：通过短接相应接点进行检查。 5、脉冲投切回路试验：结合开环试验，通过观察波形确认开关功能正确。 6、励磁系统输出信号检查：通过短接相应接点进行检查，单控间观察信号是否正确。 二、开环试验 1、需要的工具：三相调压器、电炉、示波器、继电保护测试仪 2、接线方法：三相调压器原边接AC380V^用电源，副边接入同步变压器输入端，继电保护测试仪接入PT端。断开灭磁开关，将电炉负载接在灭磁开关的输入端，同时记得解除分闸切脉冲和分闸逆变信号。
3、改变继电保护测试仪的输出电压，观察励磁系统的10％和40％电压信号的复归和启动是否正常。 4、模拟故障切换试验，故障通道能准确快速切换到备用通道，故障信号能正确显示和输出到监控系统（分别模拟PT 断相、电源故障、调节器故障）。 5 、将调压器输出线电压升至一定值（面板不报同步断相故障），调节器置于“正常起励”状态，增磁或减磁，观察控制信号的变化和整流输出波形是否正常。（A/B 通道均应试验） 6、将C通道置于恒触发角控制状态（短接JP1跳线器），增磁，观察控制信号的变化和对应输出波形是否正常，试验后将JP1 跳线器取下。 7 、模拟并网令输入励磁系统，此时调节器投入“逆变”开关，观察示波器的直流电压输出波形，将仍保持不变，逆变将不起作用。 三、空载闭环试验 1 、采用“零起升压”方式，A/B 通道为自动方式，若调节器及外部的输入接线正常，A/B零升成功后，机端电压将稳定在15%UN以下。用C套调节器试验，机端电压将稳定在20% UN以下。 2、每个通道零升后均增磁到额定值，然后手动逆变。 3、设置为“正常起励”后再重新升压，测试远方增减磁及逆变是否正常。 4、调节器工作电源切换试验，任意一路电源单独供电均应保证励磁系统的正常工作
励磁系统设计方案论文文励磁系统设计方案论文文 随着技术的不断发展和应用的广泛推广，励磁系统作为常见的电力系统组成部分，正在逐渐受到越来越多的关注。励磁系统是电力系统中一个重要的控制系统，它在保证发电机稳态运行的同时，也对电网质量提供了保障。本文旨在介绍励磁系统设计方案的设计思路、该设计方案的优点及实现过程中需要注意的一些问题。 一、设计思路 1. 励磁系统的基本组成 在设计励磁系统的过程中，需要对励磁系统的基本组成有一个清晰的认识。一般情况下，励磁系统主要包括以下几个部分：电源、调节器、传感器等。其中，电源是为励磁系统提供电能的组成部分，调节器是通过控制电磁铁使输出电压和电流满足发电机所需的励磁系数的部分，传感器是通过检测发电机极端电势（或磁通）来提供测量信号的部分。 2. 励磁系统配置方式的选择 在确定励磁系统的配置方式时，需要考虑多方面的因素。一般来说，励磁系统的配置方式可以分为两种：直接励磁和间接励磁。其中，直接励磁是指将励磁调节器直接连接到发电机的励磁绕组上，而间接励磁则是指在发电机的励磁绕组输出端
加上串联的变压器，再将励磁调节器连接到变压器的输出端。从以上两种励磁系统配置方式中的选择，应根据实际的需要，结合环境条件、使用经验、可靠性以及经济性等多方面综合考虑。 3. 励磁系统的控制方案 在确定励磁系统的控制方案时，需要考虑多方面的因素。一般来说，励磁系统的控制方案可以分为两种：自动励磁控制和手动励磁控制。其中，自动励磁控制是指通过设置相应的控制策略和算法，对励磁调节器所控制的发电机励磁电流、电压进行自动调节的方式。而手动励磁控制则是指通过人工干预，对励磁调节器所控制的发电机励磁电流、电压进行手动调节的方式。从以上两种励磁系统控制方案中的选择，应根据实际的需要，结合环境条件、使用经验、可靠性以及经济性等多方面综合考虑。 二、实现过程 1. 技术方案 在设计励磁系统的技术方案时，可以根据具体的应用场景，选用不同的发电机、调节器、传感器等组成部件。例如，针对大型发电机，可以采用数字励磁技术，通过更先进的技术手段保证励磁系统的精度和灵敏度。同时，在选用励磁系统组成部件时，还应注意其品牌、型号、质量、性价比等多个方面的因素。 2. 设计流程
励磁系统建模实验方案 目录
1.实验目的 0 2.实验内容 0 3.实验依据 0 4.实验条件 0 5.设备概况及技术数据.............................................................. 错误!未定义书签。 6.实验内容 (4) 7.实验分工 (5) 8.环境、职业健康安全风险因素辨识和控制措施 (6) 9.实验设备 (7)
1.实验目的 对被测试机组的励磁系统进行频率响应以及动态响应测试，确认励磁系统模型参数和特性，为电力系统分析计算提供可信的模型数据。 2.实验内容 2.1励磁系统模型传递函数静态验证实验。 2.2发电机空载特性测量及空载额定状态下定子电压等各物理量的测量。 2.3发电机时间常数测量。 2.4 AVR比例放大倍数测量实验。 2.5系统动态响应测试（阶跃实验）。 2.6 20%大干扰阶跃实验。 2.7对发电机进行频率响应测试。 3.实验依据 Q/GDW142-2023《同步发电机励磁系统建模导则》 设备制造厂供货资料及有关设计图纸、说明书。 4.实验条件 4.1资料准备 励磁调节器制造厂应提供AVR和PSS模型和参数。 电机制造厂应提供发电机的有关参数和特性曲线。
4.2设备状态规定 被实验发电机组励磁系统已完毕所有常规的检查和实验，调节器无异常，具有开机条件。 5.设备概况及技术数据 容量为135MW ，励磁系统形式为自并励励磁方式，励磁调节器采用南瑞电控公司生产的NES6100型数字励磁调节器。其励磁系统结构框图如图1： 图1 励磁系统框图 5.1励磁调节器模型： 图2 励磁调节器模型 励磁调节器内部参数如下表：
励磁系统参数实测与仿真建模综合实验指导书 徐俊华李啸骢编 广西大学电气工程学院 电力系统动模—数模一体化仿真实验室
目录 第一章前言 (1) 第二章励磁系统参数实测试验 (2) 2.1设备参数 (2) 2.1.1 模拟水轮发电机组参数 (2) 2.1.2 励磁变压器参数 (3) 2.1.3 PT、CT及转子分流器参数 (3) 2.1.4 A VR参数 (3) 2.2励磁系统参数实测试验 (4) 2.2.1 发电机空载特性试验 (4) 2.2.2 发电机空载时间常数Tdo’测试 (4) 2.2.3 励磁系统开环放大倍数测试 (5) 2.2.4 小阶跃响应试验 (5) 2.2.5 大阶跃响应试验 (5) 第三章试验结果分析 (6) 3.1确定发电机励磁回路基值及饱和系数 (6) 3.2调节器最大内部电压V AMAX和最小内部电压V AMIN (7) 3.3换相电抗的整流器负载因子K C（标幺值） (7) 3.4可控硅整流器的最大/最小触发角计算 (7) 3.5最大输出电压V RMAX和最小输出电压V RMIN (7) 3.6发电机电压测量环节等值时间常数 (8) 第四章BPA仿真建模及小干扰校核 (8) 4.1BPA仿真建模 (8) 4.2励磁系统模型小干扰校核 (9) 参考文献 (10)
第一章 前言 发电机励磁控制对于电力系统的稳定性起着重要的作用，在研究分析电力系统稳定性时需要掌握励磁控制系统的特性及参数，并建立准确可信的模型。以往计算常常将电力系统暂态过程中励磁系统的作用简化维持暂态电动势不变，不计及励磁系统的具体模 型参数，即采用q E '恒定的模型。许多研究报告已指出，对于快速励磁系统，采用q E '恒定的模型将导致计算结果偏保守，对于常规三机励磁系统则偏冒进。早在上世纪60 年代末IEEE 就提出了励磁系统的数学模型，并先后作了三次更新，我国在90 年代初提出了稳定计算用的励磁系统模型，并一直在进行改进。随着全国联网工程的实施，互联电网的动态稳定性及电压稳定性问题越来越突出，电力系统四大元件（发电机、励磁系统、调速系统及负荷）的模型和参数对系统计算结果的影响已变得不容忽视。为了提高电力系统计算分析结果的准确度和可信度，近年来，我国电力系统正积极推进四大元件的实测建模工作，特别是对于励磁控制系统，无论是暂态过程计算还是小干扰稳定分析，其模型参数的准确性对计算结果影响尤为突出。专业工作者已经越来越认识到，通过开展励磁系统参数测试，建立适合于电力系统稳定计算用的真实可信的励磁系统数学模型，是一项迫切的基础工作，是提高系统运行稳定性，挖掘稳定储备和改善系统动态特性的有效手段。2006 年国家电网公司颁发了“发电机励磁系统建模导则”，为实施发电机励磁系统建模和模型参数运用提供了指导性的技术原则和基本方法。 本实验针对广西大学电力系统动态模拟实验室发电机励磁系统，展开励磁系统参数实测及仿真建模工作，将实际电力系统中的实验项目引入课堂教学，使学生加深对相关理论知识的理解并提高工程应用能力。 整个实验主要包含以下几方面的内容：首先进行励磁系统参数实测相关的实验；其次对实验数据进行分析处理；接着根据数据处理结果，在BPA 数字仿真平台中搭建稳定计算用仿真模型；最后对建立的仿真模型进行小扰动校核，建立了可运用于电力系统稳定综合计算分析的励磁系统数学模型。
调试方案报审表 表号：DJH-A-05 编号：BMGC－DQCS15 工程名称白马600MW循环流化床机组示范工程合同编号 致中南电力建设监理公司监理部： 现报送励磁系统参数测试及PSS投运调试方案，请审核。 附件：《励磁系统参数测试及PSS投运试验方案》 承包单位（章） 项目负责人：年月日 监理部审核意见： 监理部（章） 监理工程师：年月日 总监理工程师：年月日 业主审批意见： 项目业主（主管部门）（章） 项目法人代表 （或委托人）：年月日 本表一式三份，由承包商填报，业主、监理部、承包商各存一份。
全国一流电力调试所 发电、送变电工程甲级调试单位、技术监督、技术服务优秀企业 I S O9001-2000、ISO14001-2004、GB/T28001-2001认证企业 白马600MW 循环流化床机组示范工程 四川省电力工业调整试验所 The Commissioning And Test Institute Of Sichuan Electric Power Industry 2012年 11 月 励磁系统 参数测试及PSS 投运 试验方案
技术文件审批记录 工程名称：白马600MW循环流化床机组示范工程 文件名称：励磁系统参数测试及PSS投运试验方案 文件编号: BMGC－DQCS15 版本号: A 出版日期: 2012年11月 批准： 签字：日期：年月日审核： 签字：日期：年月日校核： 签字：日期：年月日编制： 签字：日期：年月日
目录 1. 试验目的......................................................... 错误！未定义书签。 2. 编制依据......................................................... 错误！未定义书签。 3. 发电机励磁系统简介 ....................................... 错误！未定义书签。 4. 试验前准备工作 .............................................. 错误！未定义书签。 5. 录波量测点配置 .............................................. 错误！未定义书签。 6. 试验内容及步骤 .............................................. 错误！未定义书签。 7. 安全注意事项.................................................. 错误！未定义书签。 8. 参加单位......................................................... 错误！未定义书签。