励磁控制对电力系统稳定的影响
摘要：它励可控桂励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时，
强励能力强，有利于提高系统的暂态稳定水平，在故障切除时间比较长、系统
容量相对小的50、60年代这一优点是很突出的。但是，随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，故障切除时间的缩短，它励可控硅励磁系统的优势
已不是很明显……
关键词：励磁控制电力系统稳定影响
第一章：励磁系统概述
第一节：同步发电机励磁系统介绍
它励可控硅励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时，强励能力强，有利于提高系统的暂态稳定水平，在故障切除时间比较长、系统容量相对小的50、60年代这一优点是很突出的。但是，随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，故障切除时间的缩短，它励可控硅励磁系统的优势已不是很明显。自并励可控硅励磁系统的优点是结构简单，元部件少，其励磁电源来自机端变压器，无旋转部件，运行可靠性高，维护工作量小。且由于变压器容量的变更比交流励磁机的变更更简单、容易，因而更经济，更容易满足不同电力系统、不同电站的暂态稳定水平对励磁系统强励倍数的不同要求。
它励可控硅励磁系统的缺点是由于交流励磁机是非标准产品，难以标准化，即使是同容量的发电机，尤其是水轮发电机，由于水头、转速的不同，强励倍数的不同，交流励磁机的容量、尺寸也不同，因此，价格较自并励可控娃励磁系统贵。另外它励可控硅励磁系统与自并励可控硅励磁系统相比较，元部件多，又有旋转部件，可靠性相对较低，运行维护量大。自并励可控硅励磁系统的缺点是它的励磁电源来自发电机端，受发电机机端电压变化的影响。当发电机机端电压下降时其强励能力下降，对电力系统的暂态稳定不利。不过随着电力系统中快速保护的应用，故障切除时间的缩短，且&并励可控硅励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数，可以较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。
综合考虑技术和经济两方面因素，推荐在发电机组采用自并励快速励磁方式。为验证其正确性，通过稳定计算研究了满发时发电机组采用自并励励磁方式的稳定情况，计算结果表明，发电机组采用g并励励磁方式可满足系统稳定的要求，但必须同时加装电力系统稳定器(PSS)。
直流机励磁方式是采用直流发电机作为励磁电源，供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机，其优点是与无励磁机系统比较，
厂用电率较低。缺点是直流励磁机存在整流环，功率过大时制造有一定困难，100MW以上汽轮发电机组难以采用。直流励磁机一般与发电机同轴，励磁电流
通过换向器和电刷供给发电机转子磁电流，形成有碳刷励磁。直流机励磁方式又可分为自励式和它励式。专门用来给同步发电机转子回路供电的直流发电机系统称为直流励磁机系统，
它励直流励磁方式，就是在它励系统中增加副励磁机，用来供给励磁机的励磁电流，副励磁机FL为主励磁机几的励磁机，副励磁机与主励磁机均与发电机同轴。与自励直流励磁机系统比较，自励与他励的区别是对主励磁机的励磁方式而言的。他励直流励磁机系统比自励励磁机系统多用了一台副励磁机，
所用设备增多，占用空间大，投资大。但是提高了励磁机的电压增长速度，因
而减小了励磁机的时间常数。他励直流励磁机系统一般只用在水轮发电机组上。
自励直流励磁机系统原理接线图
他励直流励磁机系统原理接线阁
采用直流励磁供电的励磁方式，在过去的十几年间，是同步发电机的主耍励磁方式。目前大多数中小型同步发电机仍采用这种励磁方式。长期的运行经验证明，这种励磁方式具有独立的，不受外系统干扰的励磁电源。励磁可靠性高，且调节方便的优点。但换向器和电刷的维护工作量大。近年来，随着电力生产的发展，同步发电机的容量愈来愈大，要求励磁功率也相应增大，而大容量的直流励磁机无论在换向问题或电机的结构上都受到限制。因此，直流励磁方式愈来愈不能满足要求。目前，在100MW及以上发电机上很少采用。我厂为保证励磁系统的高可靠性而配备的备用励磁机就是它励直流机励励磁方式。
第二节：交流机励磁方式
用直流机作为励磁电源，不仅维护困难，而且在应用上也有限制。采用交流机励磁方式，由于励磁机容量相对较小，只占同步发电机容量的0.3?0.5, 且时间常数也较小（即响应速度快）。因此在现代电力系统中的大容量发电机(如200MW、300MW等），都采用交流励磁机系统。现在大容量的发电机，要求励磁系统有很高的可靠性和很快的响应速度。而直流励磁机系统存在的整流环是安全运行的薄弱环节，容量不能制造的很大，所以100MW及以上容量机组都用交流励磁机系统。交流励磁机系统的核心设备是交流励磁机，其容量相对较小，只占同步发电机容量的0.3%?0.5%。由于要求其响应速度很快，所以大型机组的交流励磁机系统一般采用他励方式，既有主励磁机，也有副励磁机。
交流励磁机系统是采用专门的交流励磁机代替了直流励磁机，并与发电机同轴。它运行发出的交流电，经整流电路后变成直流，供给发电机励磁。
第三节：其他励磁方式
1. 1自励交流励磁机系统
自励交流励磁机的励磁电源从本机出口电压直接获得。为了维持端电压的恒定用可控娃整流元件。因此，自动励磁调节器的调整电流输出至何处向发电机转子送电：
方案中，自励的交流励磁机经可控硅整流桥B向发电机转子送电，自动励磁调节器控制此可控硅的导通角，调整其输出电流，以维持发电机端电压的恒定。交流励磁机本身则经过令一个反馈回路，由自身的恒压单元来保证其交流励磁电压的恒定。由丁-这种方案完全不考虑励磁机的时间常数，因而，励磁电压响应速度比较快，时间常数小，但是，对其容量要求较大。
1. 2无刷励磁系统
在他励和自励交流励磁机系统中，发电机的励磁电流全部由可控桂（或二极管）供给，而可控硅（或二极管）是静止的故称为静止励磁。在静止励磁系统中要经过滑环才能向旋转的发电机转子提供励磁电流。滑环是一种转动接触元件。随着发电机容量的快速增大，巨型机组的出现，转子电流大大增加(3000?5000安培），转子滑环中通过如此大的电流，滑环的数量就要增加很多。为了防止机组运行当中个别滑环过热，每个滑环必须分担同样大小的电流为了提高励磁系统的可靠性取消滑环这一薄弱环节，使整个励磁系统都无转动接触的元件，就产生了无刷励磁系统，如下图所示：
无刷励磁系统方案之一
副励磁机FL是一个永磁式中频发电机，其永磁部分画在旋转部分的虚线框内。为实现无刷励磁，主励磁机与一般的同步发电机的工作原理基本相同，只是电枢是旋转的。其发出的三相交流电经过二极管整流后，直接送到发电机的转子回路作励磁电源，因为励磁机的电枢与发电机的转子同轴旋转，所以它们之间不需要任何滑环与电刷等转动接触元件，这就实现了无刷励磁。
主励磁机的励磁绕组几LQ是静止的，即主励磁机是一个磁极静止，电枢旋转的同步发电机。静止的励磁机励磁绕组便于自动励磁调节器实现对励磁机输出电流的控制，以维持发电机端电压保持恒定。
无刷励磁系统方案之二
在方案一中，考虑到励磁机励磁绕组LLQ的时间常数，其响应速度较慢。为了提高响应速度可以采用方案二，就是将可控硅整流桥装设旋转部分，代替方案一旋转部件中的二极管整流桥。方案二中由中频副励磁机ZPF供电给交流主励磁机几的直流励磁绕组几LQ。可控硅的触发脉冲由同轴旋转的触发脉冲发生器PG供给。PG也是一个由多相绕组组成的电枢，它的磁场由d、q两个互相垂直的绕组的磁场合成，因此当d、q磁场的大小作各种不同的变化时，PG 的合成磁场（相对几LQ磁场）就在作不同角度的转变，转变的范围为90°。这样就使得PG的触发脉冲与主励磁机几各相交流电压之间，产生不同的相角
变化，从而控制主励磁机送至发电机转子绕组的励磁电流的大小，以达到维持
发电机端电压恒定的目的。
在方案二中，不必考虑主励磁机励磁绕组几LQ时间常数的影响，所以其响应速度比方案一快，其自动励磁调节器的输出与其他励磁系统不同，显得较为
复杂一些，但并不难实现。总的来说，其优点是：革除了滑环和碳刷等转动接触部分。其缺点是：在监视与维修上有其不方便之处。由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的，因而转子回路的电压电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表直接进行监视，转子绕组的绝缘情况也不便监视，二极管与可控硅的运行状况，接线是否开脱，熔丝是否熔断等等都不便监视。因而在运行维护上不太方便。但随着科技的发展，监视问题正在得到逐步解决。
1. 3无励磁机发电机自并励系统
励磁机本身就是可靠性不高的元件，可以说它是励磁系统的薄弱环节之一，因励磁机故障而迫使发电机退出运行的事故并非鲜见，故相应地出现了不用励磁机的励磁方案。如下图所示：发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得，经过控制整流后，送至发电机转子回路，作为发电机的励磁电流，以维持发电机端电压恒定的励磁方式，是无励磁机的发电机自励系统。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源，由自动励磁调节器控制励磁电流的大小，称为自并励可控硅励磁系统，简称自并励系统。自并励系统中，除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外，没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件，所以又称为全静止式励磁系统。下图为无励磁机发电机自并励系统框图，其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端的整流变压器ZB提供，经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流，可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。系统起励时需要令加一个起励电源。
无励磁机发电机自并励系统框图
无励磁机发电机自并励系统的优点是：不需要同轴励磁机，系统简单，运
行可靠性高；缩短了机组的长度，减少了基建投资及有利于主机的检修维护；
由可控硅元件直接控制转子电压，可以获得较快的励磁电压响应速度；由发电
机机端获取励磁能量，与同轴励磁机励磁系统相比，发电机组甩负荷时，机组
的过电压也低一些。其缺点是：发电机出口近端短路而故障切除时间较长时，
缺乏足够的强行励磁能力，对电力系统稳定的影响不如其它励磁方式有利。
由于以上特点，使得无励磁机发电机自并励系统在国内外电力系统大型发电机组的励磁系统中受到相当重视。在发电机与系统间由升压变压器的单元接线和抽水蓄能机组等励磁系统中得到实际应用。
随着微机励磁调节器的应用，氧化锌非线性灭磁电阻的研制成功及大功率晶闸管及晶体管的广泛应用，提高了发电机励磁系统的可靠性，较大地改善了励磁系统静态和动态品质，大大提高了系统的技术性能指标。
在诸多励磁系统中，直接励磁机维护困难，调节器响应时间长达1?5s，
动态性能差，当空载起励时，电压超调量大，频率特性差；他励可控娃励磁系统需装设交流励磁机，并要求厂房高度高，当其用于慢速水轮机时，交流励磁机体质量大、尺寸大、维修工作量大。20世纪70?80年代，发电厂开始用自复励及自并励的可控硅励磁系统，由于它们均属于快速励磁系统，动态性能优良，尤其是带有微型计算机励磁调节器的自并激静止励磁系统在发电厂中得以
广泛的应用。自并激励磁系统接线简单、设备少、造价低、占地面积小、无转动部件并维护简单，是快速响应系统。尤其是水电站往往远离负荷中心的地区，为提高输电的稳定性，对励磁系统耍求能快速响应，而自并激励磁系统恰好能满足这个要求。
1.4自励交流励磁机系统
自励交流励磁机的励磁电源从本机出口电压直接获得。为了维持端电压的恒定用可控桂整流元件。因此，自动励磁调节器的调整电流输出至何处向发电机转子送电：
方案中，自励的交流励磁机经可控硅整流桥B向发电机转子送电，自动励磁调节器控制此可控硅的导通角，调整其输出电流，以维持发电机端电压的恒定。交流励磁机本身则经过令一个反馈回路，由自身的恒压单元来保证其交流励磁电压的恒定。由丁?这种方案完全不考虑励磁机的时间常数，因而，励磁电压响应速度比较快，时间常数小，但是，对其容量要求较大。
1. 5无刷励磁系统
在他励和S励交流励磁机系统中，发电机的励磁电流全部由可控硅（或二极管）供给，而可控硅（或二极管）是静止的故称为静止励磁。在静止励磁系统中要经过滑环才能向旋转的发电机转子提供励磁电流。滑环是一种转动接触元件。随着发电机容量的快速增大，巨型机组的出现，转子电流大大增加(3000?5000安培），转子滑环中通过如此大的电流，滑环的数量就要增加很多。为了防止机组运行当中个别滑环过热，每个滑环必须分担同样大小的电流。为了提高励磁系统的可靠性取消滑环这一薄弱环节，使整个励磁系统都无转动接触的元件，就产生了无刷励磁系统，如下图所示：
无刷励磁系统方案之一
副励磁机FL是一个永磁式中频发电机，其永磁部分画在旋转部分的虚线框内。为实现无刷励磁，主励磁机与一般的同步发电机的工作原理基本相同，只是电枢是旋转的。其发出的三相交流电经过二极管整流后，直接送到发电机的转子回路作励磁电源，因为励磁机的电枢与发电机的转子同轴旋转，所以它们之间不需要任何滑环与电刷等转动接触元件，这就实现了无刷励磁。
主励磁机的励磁绕组几LQ是静止的，即主励磁机是一个磁极静止，电枢旋转的同步发电机。静止的励磁机励磁绕组便于自动励磁调节器实现对励磁机输出电流的控制，以维持发电机端电压保持恒定。
在方案一中，考虑到励磁机励磁绕组LLQ的时间常数，其响应速度较慢。
为了提高响应速度可以采用方案二，就是将可控硅整流桥装设旋转部分，代替方案一旋转部件中的二极管整流桥。方案二中由中频副励磁机ZPF供电给交流主励磁机几的直流励磁绕组几LQ。可控桂的触发脉冲由同轴旋转的触发脉冲发生器PG供给。PG也是一个由多相绕组组成的电枢，它的磁场由d、q两个互相垂直的绕组的磁场合成，因此当d、q磁场的大小作各种不同的变化时，PG 的合成磁场（相对几LQ磁场）就在作不同角度的转变，转变的范围为90°。
这样就使得PG的触发脉冲与主励磁机JL各相交流电压之间，产生不同的相角变化，从而控制主励磁机送至发电机转子绕组的励磁电流的大小，以达到维持发电机端电压恒定的目的。
在方案二中，不必考虑主励磁机励磁绕组几LQ时间常数的影响，所以其响应速度比方案一快，其自动励磁调节器的输出与其他励磁系统不同，显得较为复杂一些，但并不难实现。总的来说，其优点是：革除了滑环和碳刷等转动接触部分。其缺点是：在监视与维修上有其不方便之处。由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的，因而转子回路的电压电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表直接进行监视，转子绕组的绝缘情况也不便监视，二极管与可控硅的运行状况，接线是否开脱，熔丝是否熔断等等都不便监视。因而在运行维护上不太方便。但随着科技的发展，监视问题正在得到逐步解决。
1. 6无励磁机发电机自并励系统。
励磁机本身就是可靠性不高的元件，可以说它是励磁系统的薄弱环节之一，因励磁机故障而迫使发电机退出运行的事故并非鲜见，故相应地出现了不用励磁机的励磁方案。如下图所示：发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得，经过控制整流后，送至发电机转子回路，作为发电机的励磁电流，以维持发电机端电压恒定的励磁方式，是无励磁机的发电机自励系统。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源，由自动励磁调节器控制励磁电流的大小，称为自并励可控桂励磁系统，简称自并励系统。自并励系统中，除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外，没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件，所以又称为全静止式励磁系统。下图为无励磁机发电机自并励系统框图，其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端的整流变压器ZB提供，经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流，可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。系统起励时需要令加一个起励电源。
无励磁机发电机自并励系统框图
无励磁机发电机自并励系统的优点是：不需要同轴励磁机，系统简单，运
行可靠性高；缩短了机组的长度，减少了基建投资及有利于主机的检修维护；
由可控硅元件直接控制转子电压，可以获得较快的励磁电压响应速度；由发电
机机端获取励磁能量，与同轴励磁机励磁系统相比，发电机组甩负荷时，机组
的过电压也低一些。其缺点是：发电机出口近端短路而故障切除时间较长时，
缺乏足够的强行励磁能力，对电力系统稳定的影响不如其它励磁方式有利。
由于以上特点，使得无励磁机发电机自并励系统在国内外电力系统大型发电机组的励磁系统中受到相当重视。在发电机与系统间由升压变压器的单元接线和抽水蓄能机组等励磁系统中得到实际应用。
随着微机励磁调节器的应用，氧化锌非线性灭磁电阻的研制成功及大功率晶闸管及晶体管的广泛应用，提高了发电机励磁系统的可靠性，较大地改善了励磁系统静态和动态品质，大大提高了系统的技术性能指标。
在诸多励磁系统中，直接励磁机维护困难，调节器响应时间长达1?5s，
动态性能差，当空载起励时，电压超调量大，频率特性差；他励可控桂励磁系统需装设交流励磁机，并要求厂房高度高，当其用于慢速水轮机时，交流励磁机体质量大、尺寸大、维修工作量大。20世纪70?80年代，发电厂开始用自复励及自并励的可控硅励磁系统，由于它们均属于快速励磁系统，动态性能优良，尤其是带有微型计算机励磁调节器的自并激静止励磁系统在发电厂中得以广泛的应用。自并激励磁系统接线简单、设备少、造价低、占地面积小、无转动部件并维护简单，是快速响应系统。尤其是水电站往往远离负荷中心的地区，为提高输电的稳定性，对励磁系统耍求能快速响应，而自并激励磁系统恰好能满足这个要求。
第二章：下花园电厂发电机励磁系统概况分析
第一节：静止励磁系统及工作原理
我厂3台发电机的励磁系统是采用的静止整流器励磁方式原理图如下图所示。在图示的交流励磁机系统中主励磁机L和副励磁机FL，是与发电机同步旋转的交流机，而整流设备为静止元件。主励磁机L的频率为100HZ的交流发电机，必须经过硅整流桥GZ整流，变为直流电源，供给发电机转子绕组的励磁。副励磁机FL是一个频率500HZ的中频交流永磁发电机。本身不另设励磁回路。简化了励磁系统。FL的输出功率，KZ通过整流，作为主励磁机L的励磁电源。励磁调节装置ZTL的作用是根据发电机端电压的偏差信号，输出一个相应的触发脉冲，对可控硅的导通角进行控制，控制了主励磁机的输出功率，从而改变了发电机的励磁电流。实现了励磁电流的自动调节。在静止整流器励磁系统中，由于硅整流元件代替了直流励磁机的换向器，因此，改善了励磁机的运行条件，使维护工作量减少。采用交流励磁机的励磁系统与直流励磁系统一样，具有独立的励磁电源。不受外系统干扰，供电可靠的优点。同时解决了整流子运行维护问题。且交流励磁机的容量不受限制，所以用于大型发电机的励磁系统。因为采用交流励磁机系统，体积庞大、价格昂贵，各励磁机之间的功率传送仍通过电刷，因此也属丁?有刷励磁系统。
他励交流励磁机系统原理接线图
上图为他励式交流励磁机同步发电机的励磁系统简图：他励交流励磁机系统的副励磁机一般为中频发电机，频率为400HZ或500HZ,主励磁机的频率为100HZ，组成响应速度快的励磁系统。副励磁机是自励式的交流发电机，为保持其端电压的恒定，由一个简单的自动调压器调整其励磁电流，其励磁绕组FLLQ 由本机组电压经可控硅整流后供电，由丁?可控硅的可靠起励电压较高，在启动时需要外加一个直流起励电压，直至副励磁机的交流电压值足以使可控硅导通时，才能正常工作。此时起励电源退出运行。这是交流自励式发电机与直流自励式发电机的不同之处。其缺点是如果一个发电厂的所有发电机组都需要用起励电源的交流励磁机系统，当发生全厂性停电事故十，在锅炉、汽机等都用备用汽泵启动以后，发电机终究会因为没有合适的起励电源而不能发电，这将延误事故情况下的机组发电时间。所以起励电源一般不从机组母线上引出。为弥补他励式交流励磁机系统的不足，现在大型机组一般采用永磁式的副励磁机，如下图所示：
上图中，用永磁式感应子中频发电机作副励磁机，省掉了自励恒压单元，永磁机的出口交流电压可以认为是恒定不变的。在他励式交流励磁机同步发电机的励磁系统中，自动励磁调节器输出的调整电流是控制主励磁机的励磁电流的；在永磁式副励磁机系统中，自动励磁调节器输出的调整电流是控制发电机转子的励磁电流的。在永磁式副励磁机系统中，要求主励磁机的运行容量较大, 在响应速度方面也较他励式交流励磁机同步发电机的励磁系统快，这是容量换来的速度。
新厂3台发电机、老厂#5发电机的励磁电流全部由可控桂供给，可控硅是静止的，称之为静止励磁方式。
第二节：旋转无刷励磁系统
由于励磁系统比较复杂，上述机组的励磁系统大家也比较熟悉，#7发电机励磁调节器的功能，使用方法与其他机组励磁调节器的功能相同，不在详述。
老厂新安装的#7发电机组为旋转无刷励磁方式的发电机。与我厂的其他发电机励磁方式不同，而且存在很大的区别。下面是我粗浅的认识，与大家共同学习。
#7发电机在转子达到额定转速3000r/mi n时，合初励电源，初励电源经励磁调节器的初励控制回路加在励磁机定子的励磁线圈上。励磁机与一般的发电机原理相同，但它的电枢是旋转的，即励磁机的转子（电枢)与发电机转子同步旋转，其电枢绕组切割初励电源建立的初磁场产生三相电流，经过培断器通过旋转二极管整流送至发电机转子为其提供励磁电流。瞬间在发电机端建立15% 的发电机额定电压。初励电源回路不保持，建立初磁场后自动退出。
励磁调节器采集发电机机端电压互感器1YH、2YH电压量，定子电流4LH、励磁变低压侧转子电流CT电流量通过变换器进入微机励磁调节装置，经过逻辑
软件控制产生触发脉冲控制可控硅整流桥的励磁电流输出，并控制外附小型中
间继电器提供励磁系统各种正常、异常、故障信号。
初励电源在发电机端建立15%的发电机额定电压后，经过发电机机端的励磁变压器提供励磁电源经过可控硅整流后送至励磁机定子的励磁线圈上建立磁场，励磁机电枢绕组切割这个磁场产生三相电流，再经过熔断器通过旋转二极管整流送至发电机转子为其提供励磁电流。
励磁变高压侧通过刀闸从发电机机端获得电能，低压侧接至励磁调节器交流输入电源控制刀闸的下端，交流输入A、B套下端短接，一路上端进入#1可控硅整流桥，通过微机励磁调节装置提供的触发脉冲控制可控硅整流桥的励磁电流输出，经过第一路直流输出开关送至励磁机定子的励磁线圈上建立励磁磁场。第二路同第一路相同。正常运行过程中，通过设置主/从方式，一桥运行，另一桥跟踪备用。
旋转无刷励磁方式因为励磁机的电枢与发电机的转子在同一根轴上旋转，所以它们之间不需要任何滑环和电刷等转动接触元件，这就实现了无刷励磁。
无刷励磁系统革除了滑环与炭刷等转动接触部分，是其优点。
其缺点是由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的，因而转子回路的电压、电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表进行监视，转子绕组的绝缘情况也不便监视，旋转二极管的运行状况、接线是否开脱、熔丝是否熔断等等也都不便于监视。因而在运行维护上是不方便的。
第三节：SAVR2000励磁系统的检查及故障处理
发电机并网后及正常运行情况下，应对发电机励磁系统进行必要的检查，主要
包括：
1. 1励磁系统各指示灯、光字、表计指示正常；各开关、刀闸、切换控制开关位置正确；风机运行正常。
1. 2着重检查励磁控制装置A、B套闪烁灯正常，闪烁灯闪烁情况于与对应设备状态如下：
a.每秒钟闪烁三次：不具备运行条件；
b .每秒钟闪烁一次：空载状态；
c.三秒钟闪烁一次：负载状态；
d六秒钟闪烁一次：停止录波状态；
e .不闪：故障状态。
当出现第4、5种闪烁情况时，应立即通知检修人员进行处理。
第四节：当励磁系统有以下异常时的处理：
1.1 励磁系统发出以下光字表示：
a .FLG故障：整流柜停风、快速熔断器熔断。
b .FLG故障：整流屏停风、快速熔断器熔断。
c. 过电压动作：发电机转子回路过电压保护动作。
d .六秒钟闪烁一次：停止录波状态》
e .励磁限制：发电机励磁限制，包括：强励限制、过励限制、欠励限制、V/F限制。
f. SVAR2000故障：A、B调节器故障（A套、B套或A、B同时故障），包括：硬件故障、软件故障、电源掉电、PT断线。
g. SVAR2000掉电：调节器交流或直流电源故障。
以上光字发出后应进行相应处理、检查。
2. 2调节器直流工作电源消失后，在发电机控制盘上不能进行“增磁”、
“减磁”操作，但就地面板上仍能进行“增磁”、“减磁”操作。
2. 3当快速熔断器熔断时，拉开对应的整流桥两侧的打闸或开关，然后通知保护班进行更换。
2. 4当运行中自动电压调节器A、B套同时故障时，手动柜投入，此时应注意调整无功正常及检查自动桥开关掉闸。
第五节：励磁整流柜风机故障时的处理
3. 1检查另一路风机是否自投。当风机不自投时，应降低励磁电流使整流柜输出电流不超额定。断开整流柜两侧的交流开关和直流输出刀闸。检查风机交流电源是否正常，风机热偶是否动作。电机有无卡涩，测量电机绝缘是否正常。若一切正常可以试送风机。正常后可恢复正常运行。
第三章：自并激励磁系统对电力系统稳定性的影响
在电力系统中，大机组往往通过多回高压输电线给远方负荷中心供电，为减少损耗常常采取无功就地平衡，由于高压线路充电功率大，一旦发生扰动，很容易破坏无功平衡，引起电压不稳定问题。
通过自并激励磁系统的实际应用和多年实验，自并激励磁系统对电网稳定有极其重要的作用。
第一节：提高静态稳定
当快速励磁采用较高励磁系统增益并配置PSS (电力系统稳定器)后，在小干扰时，可以保持发电机端电压恒定，艮P:
⑴
交流励磁机励磁系统一般只能保护Eg'或E'恒定，即使是能保持E'恒定，其最大功率输出为：
(2)
设发电机不调励磁，在励磁电流恒定的情况K:
Xd' =0. 3, Xe=0. 6, Ut=1.0,E/ =1. 2 则Pml=l.25Pm2 (3)
即自并激励磁系统可提高静稳定25%，当进行励磁调整时，自并激励磁系统可大大提高静稳定。
式中P——有功功率；Ut——电动势；
Uc ------出口电压；Xe ----- 发电机阻抗；
5——功角；Xd'——d轴暂态阻抗；
Eg r ------- 与励磁电流成正比电势；
E'——d、q轴合成电势；
PmK Pm2——最大功率。
第二节：提高动态稳定
动态稳定是指在小干扰情况下，由于阻尼不足产生振荡失步，或大干扰后
对后续振荡阻尼不足产生振荡失步。快速励磁配置PSS后，由于励磁系统延时小，有利于PSS发挥作用，并可增加更多的正阻尼，提高动态稳定。
第三节：对暂态稳定的影响
采用自并激励磁系统后，如发生高压出口三相短路，强励倍数按2倍计算,
其暂态稳定水平与实际时间常数Te=0. 35s的常规励磁系统基本相同。
这是因为自并激励磁系统虽然在强励时受机端电压影响，强励倍数较低，
但调节速度快，恢复电压迅速，而常规励磁系统虽然强励能力受机端电压影响
小，但交流励磁机是很大的滞后环节，调节速度慢。
全网采用自并激励磁系统时暂态稳定水平更优于常规励磁。当发生三相短
路时，除离故障点近的g并激励磁系统受电压降落影响外，其余机组端电压数
值较高，自并励的快速调节提高暂态稳定的优势可充分发挥。
第四节：对系统电压稳定的影响
有些发电机配备自并激励磁系统，当其高压线路出口三相短路，若强励倍
数是2时，则其电压水平与常规励磁相比基本相同，当强励倍数增大时，则优
于常规励磁系统；当故障离该机组较远时，也优于常规励磁系统，并能改善系
统的暂态电压稳定。
全网发电机都配有自并激励磁系统，可提高电压稳定水平。在某些条件下，
电压暂态不稳定的系统可以得到改善。
强励倍数越高，改善电压稳定的效果越明显。自并激系统的强励倍数选择
有较大的自由度，这是常规系统所不能及的。
第五节：对继电保护的影响
现代大型发电机大都经封闭母线到变压器，然后接入电网，一般不考虑机
端故障。如果故障发生在差动保护范围内，Os保护动作切除发电机。而在高压
母线短路时，至发电机端短路电流衰减已比较小了。经分析表明，约在0.5s内
自并激励磁系统与常规励磁系统短路电流衰减情况基本相同，对主保护没有影响。
当近端永久性三相短路时，自并励发电机的短路电流会一直衰减到零，以保证后备保护可靠动作。在这种情况下，可采用记忆过电流、低电压自保持过电流及阻抗保护，以保证保护正确动作。
第六节：自并激励磁系统对电网稳定有如下作用
a. 由于自并激励磁系统励磁电源取自发电机端，经励磁变及可控硅整流器供给发电机励磁，所以励磁响应时间短，对发电机端电压调节速度快；
b. 由于无主副励磁机，无旋转部件，轴系短，轴承座少，故对减少机组振动和扭振十分有利；
c. 由于取消了旋转部件，减少励磁系统故障，故提高了可靠性；
d. 由于S并激系统响应快，当系统电压瞬间下降时，可很快增大发电机无功，以保持系统不发生电压崩溃，其能力比交流励磁机励磁系统优越；
e. 当机组甩负荷时，自并励系统抑制电压超调能力比常规励磁系统强；
f. 可适当地缩短电站厂房跨距，不需要励磁机基础；
g. 虽然自并激系统励磁电源受电网、电压影响，尤其是近端发生三相短路时强励能力受到较大影响，但一旦切除故障，可立即恢复电压，以对暂态稳定
作出贡献，同时也补偿了短路期间强励能力受影响的缺点。考虑到近端三相短路机会极少，所以自并励系统优点远大丁?其不足。
第四章：结论
随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，故障切除时间的缩短，它励可控硅励磁系统的优势已不是很明显。自并励可控硅励磁系统的优点明显突出；全网发电机都配有自并激励磁系统，可提高电压稳定水平。在某些条件下，电压暂态不稳定的系统可以得到改善。虽然自并激系统励磁电源受电网、电压影响，尤其是近端发生三相短路时强励能力受到较大影响，但一旦切除故障，可立即恢复电压，以对暂态稳定作出贡献，同时也补偿了短路期间强励能力受影响的缺点。考虑到近端三相短路机会极少，所以自并励系统优点远大于其不足。
一、名词解释 1．励磁系统 答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2．发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3．励磁方式 答：供给同步发电机励磁电源的方式。 4．无刷励磁系统 答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。 5．励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。 6．自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7．励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9．调差系数 答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 10．正调差特性 答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。11．负调差特性 答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。12．无差特性 答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。
13．强励 答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．调节机端电压和发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。 X d A．U G sinδ； B．E Gsinδ； C．1 X d ?sinδ； D．sinδ。 4．同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A．电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平； B．合理分配机组间的无功负荷； C．合理分配机组间的有功负荷； D．提高系统的动态稳定。 5．并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( A )。A．无功负荷；
华北水利水电大学研究生结课论文 姓名杨双双 学号201420542396 专业控制工程 性质国家统招（√）单考（） 工程硕士（）同等学力（）科目电力系统稳定与控制 成绩
加强电网三道防线建设的建议 开题报告 1、选题的背景及意义 随着电网的发展，电网的动态特性日益复杂，电网运行稳定控制的复杂度也相对提升。然而近年来，美国，澳大利亚，瑞典等国家均发生了大面积停电，给这些国家的经济造成了巨大的损失，并严重影响了这些国家的社会生活，这些引起了国内外对电网安全运行的高度关注。为了确保电网的安全稳定运行，一次系统建立了合理的电网结构、配备完整的电力设施、安排合理的安全运行方式，二次系统应配备性能完备的继电保护系统和适当的安全稳定控制措施，这组成一个完备的防御系统，为三道防线。 《电力系统安全稳定导则》规定我国电力系统承受最大扰动能力的安全稳定标准分为三级： 第一级标准：保持稳定运行和电网的正常供电[单一故障（出现概率较高的故障）]； 第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷[单一严重故障（出现概率较低的故障）]； 第三级标准：当系统不能保持稳定运行是，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失[多重严重故障（出现概率很低的故障）]。 三道防线是电力系统防御体系的重要组成部分，设置三道防线来确保电力系统在遇到各事故时的安全稳定运行，其定义如下： 第一道防线：由性能良好的继电保护装置构成，确保快速、正确地切除电力系统的故障元件。 第二道防线：由电力系统安全稳定控制系统、装置及切机、切负荷等稳定控制措施构成，对预先考虑到的存在稳定问题的运行方式与故障进行检测、判断和实施控制，确保电力系统的安全稳定运行。 第三道防线：由失步解列、频率及电压紧急控制装置构成，当店里系统发生失步震荡、频率异常、电压异常等事故时采取解列、切负荷、切机等控制等措施，防止系统崩溃，避免出现大面积停电。第三道防线一般不站队特定的运行方式与
电力系统安全稳定导则 中华人民共和国电力行业标准 电力系统安全稳定导则 DL755－2001 Guideonsecurityandstability forpowersystem 2001-04-28发布2001-07-01实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 前言 本标准对1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》进行了修订。 制定本标准的目的是指导电力系统规划、计划、设计、建设、生产运行、科学试验中有关电力系统安全稳定的工作。同时，为促进科技进步和生产力发展，要鼓励采用新技术，例如，紧凑型线路、常规及可控串联补偿、静止补偿以及电力电子等方面的装备和技术以提高电力系统输电能力和稳定水平。自本标准生效之日起，1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》即行废止。 本标准由电力行业电网运行与控制标准化技术委员会提出。 本标准主要修订单位：国家电力调度通信中心、中国电力科学研究院等。 本标准主要修订人员：赵遵廉、舒印彪、雷晓蒙、刘肇旭、朱天游、印永华、郭佳田、曲祖义。 本标准由电力行业电网运行与控制标准化技术委员会负责解释。 目次 1.范围 2.保正电力系统安全稳定运行的基本要求 3.电力系统的安全稳定标准
4.电力系统安全稳定计算分析 5.电力系统安全稳定工作的管理 附录A(标准的附录)有关术语及定义 l 范围 本导则规定了保证电力系统安全稳定运行的基本要求，电力系统安全稳定标准以及系统安全稳定计算方法，电网经营企业，电网调度机构，电力生产企业，电力供应企业，电力建设企业，电力规划和勘测、设计、科研等单位，均应遵守和执行本导则。 本导则适用于电压等级为220kV及以上的电力系统。220kV以下的电力系统可参照执行。 2 保证电力系统安全稳定运行的基本要求 2．1总体要求 2．1．1为保证电力系统运行的稳定性，维持电网频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功、无功备用容量。备用容量应分配合理，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调整有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。 2．1．2合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。在电网的规划设计阶段，应当统筹考虑，合理布局。电网运行方式安排也要注重电网结构的合理性。合理的电网结构应满足如下基本要求： a)能够满足各种运行方式下潮流变化的需要，具有一定的灵活性，并能适应系统发展的要求； b)任一元件无故障断开，应能保持电力系统的稳定运行，且不致使其他元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求； c)应有较大的抗扰动能力，并满足本导则中规定的有关各项安全稳定标准； d)满足分层和分区原则； e)合理控制系统短路电流。 2．1．3在正常运行方式(含计划检修方式，下同)下，系统中任一元件(发电机、线路、变压器、母线)发生单一故障时，不应导致主系统非同步运行，不应发生频率崩溃和电压崩溃。 2．1．4在事故后经调整的运行方式下，电力系统仍应有规定的静态稳定储备，并满足再次发生单一元件故障后的暂态稳定和其它元件不超过规定事故过负荷
F23 备案号：7783—2000 中华人民共和国电力行业标准 DL／T 723—2000 电力系统安全稳定控制技术导则 Technical guide for electric power system security and stability control 2000-11-03 发布 2001-01-01 实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 前言 本标准根据原电力工业部综科教［1998］28号文《关于下达1997年修订电力行业标准计划的通知》中所列项目任务《电力系统安全稳定控制技术导则》而编制。 电力系统安全稳定控制是保证电力系统安全稳定运行的重要措施。这类措施虽然已在电力系统中有较普遍的应用，但尚缺乏较全面、系统的技术规定来指导有关的科研、设计、制造和运行工作。本标准即为了适应这一要求而制定。 原电力工业部曾制定了《电力系统安全稳定导则》(1981年)，并且正在进行修订。该导则提出了对电力系统在扰动时的安全稳定原则要求。本标准是根据这些原则提出对安全稳定控制的技术要求。 本标准编写格式和规则遵照GB／T 1.1—1993《标准化工作导则第一单元：标准起草与表达规则第1部分标准编写的基本规定》及DL／T600—1996《电力标准编写的基本规定》的要求。 本标准附录A是标准的附录，附录B和附录C是提示的附录。 本标准由中国电机工程学会继电保护专委会提出。 本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国电机工程学会电力系统安全稳定控制分专委会和电力自动化研究院。 本标准主要起草人：袁季修、孙光辉、李发棣。 本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会负责解释。 目次 前言
10KV线路中励磁涌流问题的探讨 摘要：电力系统中，有时会碰到10KV线路在检修或者限电后恢复运行时，出现继电保护动作，开关跳闸，而运行人员在巡线后又找不到故障点，这时我们往往会忽略励磁涌流，而这种情况很有可能就是由励磁涌流引起的。 关键词：励磁涌流继电保护误动 在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起，其覆盖的地域极其辽阔，运行环境极其复杂以及各种认为因素的影响，电气故障的发生是不可避免的。但有时会碰到这样的情况：一条10KV线路在检修或者限电后恢复运行时，出现继电保护动作、开关跳闸，而运行人员在巡线后又找不到故障点，这时我们往往会忽略励磁涌流，而这种情况很有可能就是由励磁涌流引起的。 1、励磁涌流的产生及特点： 当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，就有可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。这时因为变压器空载时其铁心中的磁通不能突变，此时将出现一个非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流将急剧增大。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6~8倍，其中包含有大量的非周期分量和高次谐波分量，并以一定时间系数衰减。励磁涌流的大小和衰减时间跟变压器的容量大小、变压器安装地点与电源的电器距离、电力系统的容量大小、铁心中剩磁的大小和方向及铁心的性质都有关系。变压器容量大，产生历次涌流倍数小，但励磁涌流时间常数大，存在时间长，有时要经过数秒甚至几分钟后才能会衰减到正常值。 2、 线路中励磁涌流对继电保护装置的影响： 一条10KV线路装有大量的变压器，在线路改运行时，这些变压器都挂在线路上，在合闸瞬间，各变压器所产生的励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射，产生了一个复杂的电磁暂态过程，在系统阻抗较小时，会出现较大的励磁涌流，时间常数也较大。一般10KV线路的主保护是采用三段式电流保护，即瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护。瞬时电流速断保护和过电流保护。瞬时电流速断保护由于要兼顾保护的灵敏度。动作电流值往往取得较小，特别在长线路或系统阻抗大时更明显，励磁涌流值很可能会大于保护装置的整定值，使保护误动。这种情况在线路变压器个数少、容量小以及系统阻抗大时并不突出，因此容易被忽视，但当线路变压器个数及容量增大后，就可能出现。这种10KV线路由于励磁涌流而无法正常投入的问题在我们实际中已发生了多次，值得注意。
摘要：近年来，伴随着经济社会的快速发展，电力系统规模的不断扩大使得电网体系的结构日趋复杂，电力设备单机容量逐步提高，与之相关的电力系统安全稳定问题也不断涌现。积极研究和运用先进的安全稳定控制技术不但可以使电力系统运行的可靠性大大提高，而且可以直接带来可观的经济效益。从电力系统安全稳定的相关概念入手分析了电力系统安全稳定控制的相关技术，然后就这些技术在电力系统中的实际应用进行了说明，旨在为电力部门提高安全稳定控制水平提供参考。 关键词：电力系统；安全稳定；控制技术；应用 电力作为当今社会最主要的能源，与人民生活和经济建设息息相关。供电系统如果不稳定，往往导致大面积、长时间的停电事故，造成严重的经济损失及社会影响。因此，学习电力系统安全稳定控制理论并研究适应时代发展要求的新的电力系统安全稳定控制技术对于实现当前电力资源的合理配置、提高我国现有电力系统的输电能力和电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。 一、电力系统安全稳定控制概述 1.电力系统稳定的相关概念 电力系统的主要任务就是向用户提供不间断的、电压和频率稳定的电能。它的性能指标主要包括安全性、可靠性和稳定性。电力系统可靠性是指符合要求长期运行的概率，它表示长期连续不断地为用户提供充足电力服务的能力。安全性指电力系统承受可能发生的各种扰动而不对用户中断供电的风险程度。稳定性是指经历扰动后电力系统保持完整运行的持续性。 2.电力系统安全稳定控制模式的分类 按照信息采集和传递以及决策方式的不同，电力系统安全稳定控制模式可以分为以下几种：一是就地控制模式。在这种控制模式中，控制装置安装在各个厂站，彼此之间不进行信息交换，只能根据各厂站就地信息进行切换和判断，解决本厂站出现的问题。二是集中控制模式。这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统，在调度中心设置有总控，对系统运行状态进行实时检测，根据系统的运行状态制定相应的控制策略表，发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。三是区域控制模式。区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置，能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送，并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。 二、电力系统安全稳定控制的关键技术
电力系统的稳定运行及其防范措施 摘要：当前，随着我国工农业社会经济的飞速发展，人们对电力需求不断加大，同时对电力系统的稳定运行和电压质量的要求也愈来愈高，这就给我们电力部门 提出了更高的要求和希望。为了保障电力系统安全稳定运行，防止系统稳定破坏，需要我们充分认识电力系统的稳定运行的重要性，防止电网事故的防范措施。 关键词：电力系统；稳定运行；频率；电压；防范措施 1.前言 电力系统稳定性的破坏是事故后影响系统安全运行的最严重后果。随着电力 系统的迅速发展，现代电网以大机组、大电网、超高压、长距离、重负荷、大区 域联网、交直流联合为特点，虽然强有力地保证了社会日益增长的用电需求，但 同时也产生了一系列的系统稳定问题。如果处理不当，不但导致电力系统因不能 继续向负荷正常供电而停止运行，甚至其后果将使电力系统的长期大面积停电， 严重是还会造成系统崩溃事故，带来巨大的经济和社会损失。因此，现代电网对 系统的安全、经济运行提出了很高的要求，即要求系统具有很强的抗干扰能力并 保持电力系统有足够的安全稳定运行裕度，同时也是赋予系统规划设计和电网调 度运行的一项重要任务。 2.电力系统的稳定运行分类 当电力系统受到扰动后，能自动恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备 的作用过渡到新的稳定状态运行，即为电力系统稳定运行。 电力系统的稳定运行从广义角度来看，可分为： 1）发动机同步运行的稳定性问题。根据电力系统所承受的扰动大小的不同，又可分为静态稳定、暂态稳定、动态稳定三大类。 （1）静态稳定是指当电力系统受到小干扰后不发生非同期性失步，自动恢复到起始运行状态。 （2）暂态稳定功是指当电力系统受到大扰动各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行方式的能力，通常指保持第一或第二个振荡周期不 失步的功角稳定，是电力系统功角稳定的一种形式。 （3）动态稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节或控制装置的作用下，保持较长过程的运行稳定的能力。 2）电力系统无功不足引起的电压稳定性问题。电压稳定是指电网电压受到 小的或大的扰动后，能保持或恢复到允许的范围内，不发生电压失稳的能力。电 压失稳可表现为静态失稳、大扰动暂态失稳、大扰动动态失稳或中长期过程失稳。 3）电力系统有功功率不足引起的频率稳定性问题。频率稳定是指电力系统有功功率扰动后，电网运行频率能够保持或恢复到允许的范围内，不发生频率崩溃 的能力。 3.保证电力系统安全稳定的“三道防线” “三道防线”是指电力系统受到不同扰动时，对电网保证安全可靠供电方面提 出的要求： 1）当电网发生常见的概率高的单一故障时，电力系统应当保持稳定运行，同时保持对用户的正常供电； 2）当电网发生了性质较严重但概率较低的单一故障时，要求电力系统保持稳定运行，但允许损失部分负荷（或直接切除某些负荷，或因系统频率下降，负荷 自然降低）；
不平衡电流产生的原因 1励磁涌流的影响 变压器在正常运行时，它的励磁电流只流过变压器的电源测，因此，通过电流互感器反映到差动回路中就不能被平衡。在正常情况下，变压器励磁电流不过为变压器额定电流的 2% ～3%；在外部故障时，由于电压降低，励磁电流也相应减少，其影响就更小。在实际整定时可以不必考虑。 但是，在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能产生数值很大的励磁涌流，其数值可达变压器额定电流的6～8倍。励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波分量。励磁涌流的大小与合闸瞬间外加电压的相位，铁芯中剩磁的大小和方向以及铁芯的特性有关。若正好在电压最大值时合闸，则不会出现励磁涌流，而只有正常时的电流。但对于三相变压器而言，由于三相电压相位不同，无论在任何瞬间合闸，至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。励磁涌流可分解成各次谐波，以二次谐波为主，同时在励磁涌流波形中还会出现间断角。励磁涌流的波形如图2。 2绕组连接方式不同的影响 变压器各侧绕组的连接方式不同,如双绕组变压器采用Y,d接线,三绕组变压器采用Y,y,d 接线时,各侧电流相位就不同。这时，即使变压器各侧电流互感器二次电流大小能相互匹配，但不调整，相位差也会在差动回路中产生很大的不平衡电流。 3实际变比与计算变比不同的影响 由于电流互感器选用的是定型产品，其变比都是标准化的，很难与通过计算得出的变比相吻合，这样就会在主变差动回路中产生不平衡电流。 4改变调压档位引起的不平衡电流及克服措施 电力系统中带负荷调整变压器分接头是调节系统电压的重要手段。改变调压档位实际上就是改变变压器的变比。而差动保护已按照某一变比调整好，当分接头改换时，就会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。此时不可能再用重新选择平衡线圈匝数的方法来消除这个不平衡电流，这是因为变压器的分接头是经常在改变，而差动保护的电流回路在带电时是不可能进行操作的。因此，对由此产生的不平衡电流，通常是根据具体情况提高保护动作的整定值加以克服。 5型号不同产生的不平衡电流 由于变压器各侧电流互感器的型号不同，它们的饱和特性和励磁电流（归算到同一侧）就不相同，因此，在差动回路中所产生的不平衡电流也就较大。 转子一点接地保护 转子一点接地保护反应发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。顾名思义，转子一点接地就是转子上只有一个点与地接触了，发电机转子一点接地后励磁回路对地电压将有所升高。在正常情况下，励磁回路对地电压约为励磁电压的一半。当励磁回路的一端发生金属性接地故障时，另一端对地电压将升高为全部励磁电压值，即比正常电压值高出一倍。在这种情况下运行，当切断励磁回路中的开关或一次回路的主断路器时，将在励磁回路中产生暂态过电压，
作者：Pan Hon glia ng 仅供个人学习 辽宁工业大学
电力系统自动化课程设计（论文）题目：发电机自并励励磁自动控制系统设计（1）院（系）：电气工程学院 专业班级：电气XXX _________ 学号：_xxx _______________ 学生姓名： ___________________ 指导教师： ___________________ 起止时间：2013.12.16 —12.29
课程设计（论文）报告地内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版,单面打印，并装订成册，内容包括： ①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等） ②设计（论文）任务及评语 ③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字） ④目录 ⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等） ⑥参考文献 2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数. 3、封面格式 4、设计（论文）任务及评语格式 5、目录格式 ①标题“目录”（小二号、黑体、居中） 6、正文格式 ①页边距：上2.5cm,下2.5cm,左3cm,右2.5cm,页眉1.5cm,页脚1.75cm,左侧装订； ②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字小四号字、宋体； ③行距：20磅行距； ④页码：底部居中，五号、黑体； 7、参考文献格式 ①标题：“参考文献”，小二，黑体,居中. ②示例：（五号宋体） 期刊类：［序号］作者1,作者2, ... 作者n.文章名.期刊名（版本）.岀版年，卷次（期次）：页次. 图书类：［序号］作者1,作者2,……作者n.书名.版本.岀版地：岀版社,岀版年：页次.
技术讲座讲稿 励磁系统与PSS 2004年10月
1. 前言 根据我国国家标准GB/T 7409.1～7409.3-1997“同步电机励磁系统”的规定的定义，同步电机励磁系统是“提供电机磁场电流的装臵，包括所有调节与控制元件，还有磁场放电或灭磁装臵以及保护装臵”。励磁控制系统是包括控制对象的反馈控制系统。励磁控制系统对电力系统的安全、稳定、经济运行都有重要的影响。我国国家标准和行业标准都对励磁控制系统提出了具体的要求。这里，就励磁系统分类、对励磁控制系统的要求、励磁控制系统与电力系统稳定的关系、电力系统稳定器等几个问题和大家一起进行讨论。 2. 励磁系统分类 同步电机励磁系统的分类方法有多种。主要的方法有两种，即按同步电机励磁电源的提供方式分类和同步电机励磁电压响应速度分类两种分类方法。 按同步电机励磁电源的提供方式不同，同步电机励磁系统可以分为直流励磁机励磁系统，交流励磁机励磁系统和静止励磁机励磁系统。 按同步电机励磁电压响应速度的不同，同步电机励磁系统可以分为常规励磁系统、快速励磁系统和高起始励磁系统。 2.1 直流励磁机励磁系统 由直流发电机（直流励磁机）提供励磁电源的励磁系统叫直流励磁机励磁系统。它主要由直流励磁机和励磁调节器组成。早期的中小容量的同步电机的励磁调节器从发电机的PT(电压互感器)和CT（电流互感器）取得电源；较大容量的同步电机的励磁调节器的电源有时经励磁变压器取自发电机端时，此时，励磁变压器也是主要组成部分（图2-1）。 同步电机的励磁电源是直流励磁机的输出，励磁调节器根据发电机运行工况调节直流励磁机的输出，从而调节发电机的励磁，满足电力系统安全、稳定、经济运行的要求。 直流励磁机主要采用由原动机拖动与主发电机同轴的拖动方式，少数（主要是备用励磁机）为由异步电动机非同轴的拖动方式。直流励磁机的励磁方式，主要有它励、自并励和自励加它励三种方式。它励方式的直流励磁机的励磁全部由励磁调节器提供；自并励方式的直流励磁机的励磁全部由直流励磁机本身提供，励磁调节的任务是通过调节与励磁绕组相串联的电阻的大小来实现的；自励加它励方式的直流励磁机的励磁，一部分由励磁
电力系统安全生产的重要性 安全生产是我国的一项基本国策，是保证经济建设持续、稳定、协调发展和社会安定的基本条件，也是社会文明进步的重要标志。电力的安全生产不仅是电力工业发展的前提和基础，也是电力企业发挥社会效益和提高企业经济效益的保证，“安全第一，预防为主”的方针是电力生产建设的永恒主题。电力生产安全的总体目标是防止发生对社会构成重大影响，对生产力的发展以及对国有资产保值、增值构成重大损失的事故，尤其要杜绝电力生产的人身伤亡事故。为实现这一总体目标，电力安全生产的重点工作要深入贯彻落实、健全完善安全再生产机制和安全教育机制。把搞好安全生产作为企业管理工作核心和基础，加强对电业职工的安全思想教育和安全技术培训工作，提高全员安全技术素质，以确保电力工业的稳步发展。 1、电力安全生产的含义 在电力生产中，安全有着三方面的含义：确保人身安全，杜绝人身伤亡事故；确保电网安全，消灭电网瓦解和大面积停电事故；确保设备安全，保证设备正常运行。这三方面是电力企业安全生产的有机组成部分，互不可分，缺一不可。 2、电力安全生产的重要性和基本方针 电力工业是建立在现代电力能源转换、传输、分配科学技术基础上的高度集中的社会化大生产，是供给国民经济能源的基础行业，也是关系城乡人民生活的公用事业。电力工业具有高度的自动化和发、供、用同时完成的特点。发电、输
电、配电和用户组成一个统一的电网运行系统，任何一个环节出了事故，都会影响整个电网的安全稳定运行。严重的事故则会使电网运行中断，甚至导致电网的崩溃和瓦解，造成长时间、大面积的停电，直接影响到工农业生产和人民生活的正常进行，给社会造成重大的经济损失，影响社会的安定，损害党和政府以及企业的形象。所以电力安全生产不仅是经济问题，也是政治问题。为此，我国电力工业一直坚持“安全第一，预防为主”的方针，并从电网的技术管理、规程制度建设、职工思想行为的规范和职业道德的建设等方面着手，采取一系列措施，加强和改进安全管理工作，努力提高电力生产安全的水平。 “安全第一，预防为主”的方针是由电力工业的特点和电力生产的客观规律决定的，是电力生产多年实践经验的结晶，坚持这一方针，是电力生产、建设、经营等各项工作顺利进行的基础和保证，任何时侯都不能有动摇。
电力系统稳定与控制 廖欢悦电自101 2 电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式，并将它输送到各个用户。电能的优点是输送和控制相对容易，效率和可靠性高。为了可靠供电，一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷（连接到故障元件的负荷除外），能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。 由此，电力系统控制所要实现的目的： 1.运行成本的控制：系统应该以最为经济的方式供电； 2.系统安全稳定运行的控制：系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率 分配情况； 3.供电质量的控制：必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求；一．电力系统的稳定性设计与基本准则 首先，一个正确设计和运行的电力系统： 1.系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。与其他形式的能量不同，电能不能方便地以足够数量储存。因而，必须保持适当的有功和无功的旋转备用。 2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响 3.考虑到如下因素，系统供电质量必须满足一定的最低标准： a）频率的不变性 b）电压的不变性 c）可靠性水平 对于一个大的互联电力系统，以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的。从控制理论的观点来看，电力系统具有非常高阶的多变量过程，运行于不断变化的环境。由于系统的高维数和复杂性，对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。 二、电力系统安全性及三道防线可靠性－安全性－稳定性 电力系统可靠性：是在所有可能的运行方式、故障下，供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。是保证供电的综合特性（安全性和充裕性）。可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的。 电力系统安全性：是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。通过两个特征表征（1）电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况，不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应；（2）在新的运行工况下，各种运行条件得到满足，设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。 电力系统充裕性：是指电力系统在静态条件下，并且系统元件负载不超出定额、电压与频率在允许范围内，考虑元件计划和非计划停运情况下，供给用户要求的总的电力和电量的能力。 电力系统稳定性：是电力系统受到事故扰动（例如功率或阻抗变化）后保持稳定运行的能力。包括功角稳定性、电压稳定性、频率稳定性。 正常运行状态下，通过调度手段让电力系统保持必要的安全稳定裕度以抵御可能遭遇的干扰。要实现预防性控制，首先应掌握当前电力系统运行状态的实时数据和必要的信息，并及时分析电网在发生各种可能故障时的稳定状况，如存在问题，则应提示调度人员立即调整运行方式，例如重新分配电厂有功、无功出力，限制某些用电负荷，改变联络线的送电潮流等，以改善系统的稳定状况。 目前电网运行方式主要靠调度运行方式人员预先安排，一般只能兼顾几种极端运行方式，且往往以牺牲经济性来确保安全性。调度员按照预先的安排和运行经验监视和调整电网的运行状态，但他并不清楚当前实际电网的安全裕度，也就无法通过预防性控制来增强电网抗扰动的能力。因此，实现电力系统在线安全稳定分析和决策，得出当前电网的稳定状况、存在问题、以及相应的处理措
辽宁工业大学 电力系统自动化课程设计<论文） 题目：发电机自并励励磁自动控制系统设计<4） 院<系）：电气项目学院 专业班级：电气085 学号： 学生姓名： 指导教师：<签字） 起止时间：2018.12.26—2018.01.06
课程设计<论文）任务及评语 院<系）：电气项目学院教研室：电气项目及其自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要
同步发电机励磁控制系统承担着调节发电机输出电压、保障同步发电机稳定运行的重要责任。优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，为电网提供合格的电能，而且还可有效地改善电力系统静态与暂态稳定性。要实现这个目的，就必须根据负载的大小和性质随时调节发电机的励磁电流。 本文采用自励系统中接线最简单的自并励励磁系统，针对同步发电机论述了自并励励磁自动控制系统的特点及发展现状，分析了自并励励磁自动控制的原理和实现方法，提出了基于AT89C51单片机的同步发电机自并励自动控制系统的设计思路，对于所设计的单片机最小系统经过经济性与技术性的比较后，选用了按键电平复位电路和内部时钟电路，并在此基础上设计了励磁装置的硬件系统和软件系统。最后又对整个系统进行了MATLAB仿真，以用来对比运用算法所得结果与仿真所得结果是否在误差允许范围内。 关键词：自并励励磁自动控制系统；AT89C51单片机；MATLAB仿真 目录 第1章绪论1 1.1励磁控制系统简况1 1.2本文主要内容1 第2章发电机自并励励磁自动控制系统硬件设计3 2.1发电机自并励励磁自动控制系统总体设计方案3 2.2单片机最小系统设计3 2.3发电机自并励励磁自动控制系统模拟量检测电路设计6 2.4直流稳压电源电路设计7 第3章自并励励磁控制系统软件设计10 3.1软件实现功能总述10 3.2流程图设计10 3.3程序清单12 第4章 MATLAB建模仿真分析13 4.1M ATLAB软件简介13 4.2系统仿真模型的设计13 第5章课程设计总结16
电力系统安全稳定导则 DL 755-2001 1范围 本导则规定了保证电力系统安全稳定运行的基本要求，电力系统安全稳定标准以及系统安全稳定计算方法，电网经营企业、电网调度机构、电力生产企业、电力供应企业、电力建设企业、电力规划和勘测设计、科研等单位，均应遵守和执行本导则。 本导则适用于电压等级为220kV 及以上的电力系统。220kV 以下的电力系统可参照执行。 2保证电力系统安全稳定运行的基本要求 2.1总体要求 2.1.1为保证电力系统运行的稳定性，维持电网频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功、无功备用容量。备用容量应分配合理，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调整有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。 2.1.2合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。在电网的规划设计阶段，应当统筹考虑，合理布局。电网运行方式安排也要注重电网结构的合理性。合理的电网结构应满足如下基本要求：a）能够满足各种运行方式下潮流变化的需要，具有一定的灵活性，并能适应系统发展的要求； b）任一元件无故障断开，应能保持电力系统的稳定运行，且不致使其它元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求； c）应有较大的抗扰动能力，并满足本导则中规定的有关各项安全稳定标准； d）满足分层和分区原则； e）合理控制系统短路电流。 2.1.3在正常运行方式（含计划检修方式，下同）下，系统中任一元件（发电机、线路、变压器、母线）发生单一故障时，不应导致主系统非同步运行，不应发生频率崩溃和电压崩溃。 2.1.4在事故后经调整的运行方式下，电力系统仍应有规定的静态稳定储备，并满足再次发生单一元件故障后的暂态稳定和其它元件不超过规定事故过负荷能力的要求。 2.1.5电力系统发生稳定破坏时，必须有预定的措施，以防止事故范围扩大，减少事故损失。 2.1.6低一级电网中的任何元件（包括线路、母线、变压器等）发生各种类型的单一故障均不得影响高一级电压电网的稳定运行。 2.2电网结构 2.2.1受端系统的建设 2.2.1.1受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源联接在一起的电力系统。受端系统通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现供需平衡。 2.2.1.2受端系统是整个电力系统的重要组成部分，应作为实现合理的电网结构的一个关键环节予以加强，从根本上提高整个电力系统的安全稳定水平。加强受端系统安全稳定水平的要点有： a.加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；
励磁自动控制系统稳定性分析 摘要：本文发电机励磁自动控制系统特性进行了分析与计算，并分析系统的稳定性、稳态误差。 关键词：同步发电机，励磁系统，稳定性 1 序言：众所周知，在发电机出力变化和系统故障情况下，励磁系统调节有维持发电机机端电压稳定、保证机组间无功功率的合理分配、维持电力系统的稳定性、提高继电保护动作的灵敏性等重大作用，是砺磁控制系统的核心。同步发电机励磁自动控制系统是一个反馈自动控制系统。一个自动控制系统首先应该是稳定的，这是该系统能够运行的前提；其次应该具有良好的静态和动态特性。发电机励磁自动控制系统的传递函数 图1 同步发电机自并励励磁自动控制系统的传递函数框图 2同步发电机励磁自动控制系统特性的分析： 2.1 线性化 分析励磁自动控制系统的特性可以使用古典控制理论，也可以便用现代控制理论。这些理论通常只适用于线性自动控制系统．对非线性系统是不适用的。而
发电机励磁控制系统一般都有非线性环节。上图就是一个非线性系统，这就需要进行线性处理。线性处理时．首先要确定在那—点线性化，也就是首先要确定系统各环节的定态工作点，然后假定在整个运行过程中各环节的输入量和输出量在定态工作点附近变化的绝对值一直保持很小。这样就可以把本来是非线性的环节近似地当成线性环行对待。分析发电机励磁自动控制系统,一般假定发电机在空载额定状态(即发电机空载额定转速、额定定于电压)运行时各环节对应的输入、输出为定态工作点，而且励磁系统的输入信号Ugd只有很小变化。同时考虑到发电机空载运行时励磁电流较小。可控硅整流电路的换相电抗压降不大，也可忽略。这样图1可以简化成下图图2所示： 图2 线性化的同步发电机自并励励磁系统传递函数框图 2.2 稳定性分析 分析励磁自动控制系统的稳定性可以使用古典控制理论和现代控制理论介绍的方法。本文采用劳斯判据判定图2系统分析稳定性的方法。用劳斯判据判定系统稳定性时，首先求出系统的特性方程，然后根据特性方程列出劳斯表。如果表中第一列元素的值都是正的，则系统是稳定的．否则就是不稳定。对于图2 所示系统，闭环传递函数由1／(1+T 2S）和它右边的闭环组成。由于1／(1+T 2 S） 构成系统的—个固定闭环极点，共值为1／T 2 ，且在复数平面的左半侧，所以只 要1／(1+T 2 S）右边的闭环系统是稳定的，系统就是稳定的。这样，判断图2所 示系统的稳定性只要判断1／(1+T 2 S）右边的闭环系统(以下称小闭环)是否稳定就可以了。小闭环的前向传递函数G(S)、反馈传递函数H(S)和闭环传递函数小 G B (S)分别
DL 755-2001电力系统安全稳定导则 各网省电力公司： 强制性电力行业标准《电力系统安全稳定导则》已由国家经贸委批准发布，于2001年7月1日起实施（自实施之日起，原电力工业部1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》即行废止）。现将国家经贸委《关于发布<电力系统安全稳定导则>的通知》（国经贸电力[2001]409号，见附件）转发给你们，请认真执行国家经贸委通知中所提出的各项要求，组织学习、贯彻《电力系统安全稳定导则》，研究落实各项电网安全措施，认真执行《加强电力系统安全稳定管理的若干意见》（另发），确保电网安全稳定运行，保障对用户的可靠供电。 附件：关于发布《电力系统安全稳定导则》的通知 二零零一年五月三十一日 前言 本标准对1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》进行了修订。 制定本标准的目的是指导电力系统规划、计划、设计、建设、生产运行、科学试验中有关电力系统安全稳定的工作。同时，为促进科技进步和生产力发展，要鼓励采用新技术，例如，紧凑型线路、常规及可控串联补偿、静止补偿以及电力电子等方面的装备和技术以提高电力系统输电能力和稳定水平。自本标准生效之日起，1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》即行废止。 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 SD131-84 电力工业部 1984 电力系统技术导则（试行） SD131-84电力工业部 1984 电力系统技术导则（试行）编制说明 SD131-84电力工业部 1984 电力系统电压和无功电力技术导则（试行） 本标准的附录A是标准的附录。 本标准由电网运行与控制标准化技术委员会提出并归口。 本标准修订单位：国家电力调度通信中心、中国电力科学研究院。 本标准主要修订人员：赵遵廉、舒印彪、雷晓蒙、刘肇旭、朱天游、印永华、郭佳田、曲祖义。 本标准由电力行业电网运行与控制标准化技术委员会负责解释。 DL 755-2001 目次 前言 1范围 2保证电力系统安全稳定运行的基本要求 2.1 总体要求 2.2 电网结构 2.3 无功平衡及补偿 2.4 对机网协调及厂网协调的要求 2.5 防止电力系统崩溃 2.6 电力系统全停后的恢复 3电力系统的安全稳定标准 3.1 电力系统的静态稳定储备标准 3.2 电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准 3.3 对几种特殊情况的要求 4电力系统安全稳定计算分析 4.1安全稳定计算分析的任务与要求 4.2电力系统静态安全分析 4.3电力系统静态稳定的计算分析
电力系统安全稳定控制的探讨 发表时间：2018-05-30T09:26:37.003Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：高磊塔娜 [导读] 摘要:电力系统的安全是电网运行的关键之所在，文章阐述和分析了电力安全稳定计算的原则和组成，重点就电力系统安全稳定控制的进行了研讨和分析，同时结合笔者多年的实际工作和设计经验，针对电力安全控制提出了一些休整意见和建议，最后通过应用实例说明了电力系统安全稳定控制的重要性。 (内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局康巴什供电分局内蒙古自治区鄂尔多斯市 017200) 摘要:电力系统的安全是电网运行的关键之所在，文章阐述和分析了电力安全稳定计算的原则和组成，重点就电力系统安全稳定控制的进行了研讨和分析，同时结合笔者多年的实际工作和设计经验，针对电力安全控制提出了一些休整意见和建议，最后通过应用实例说明了电力系统安全稳定控制的重要性。 关键词:电力系统稳定；电力行业；安全生产 十一五期间，我国以新增4.3亿千瓦的电力装机跃居世界第一的电网规模，展示了我国电力系统是如何成为国民经济发展的引擎。在现代化的运输体系中，我国电网企业在物联网中率先起步，以特高压长距离输送能源的方式，实现了整体运输效能的最优组合，创造了最大的综合效益。在特高压领域，我国电网企业已经成为世界电网企业的领跑者；在开发具有信息化、自动化和灵活特性的智能电网方面，我国电网企业或将成为世界标准的制定者；由此可见，无论是“十二五”的投资规模还是科技水平，我国电网以其巨大规模正在实现弯道超车。本文重点在借鉴国外先进控制技术的基础上，结合工作实际就电力系统安全稳定控制进行了探讨。 1、电力系统安全稳定计算分析 电力系统安全稳定性关系到国民经济的发展和人民生活改善，一个国家要发展就必须要有一个稳定的能源补给系统，因此稳定性计算成了电力系统计算的重中之重。1972年自加拿大Dommel教授等首次将隐式梯形积分规则应用于电力系统暂态过程的数值仿真计算后，隐式梯形积分规则在电力系统暂态稳定性分析计算中一直占据主导地位。近年来，我国学者在国内外率先将“辛几何方法”应用于电力系统暂态稳定性数值计算。正是在对比研究中他们发现并证明了传统的数值积分方法并不是“绝对稳定的”数值计算方法，目前“辛几何方法”已运用于国内最大的南方电网电力系统之中。在电力系统安全稳定计算中，我们都是以配置自动装置为最终目的，其关键就是研究系统正常接线的情况下多发生的二三级扰动下的稳定性。如果系统出现异常，就应该在第一时间找到异常故障，通过区域内功率平衡找出具体的分区解列点。 2、安全稳定控制系统的要求 可靠性要求是安全稳定控制系统运行的关键和基础，如果安全稳定控制系统发生拒动，就会产生较大的破坏性，它不但会直接导致系统稳定的剧降，还会引发数据的误动，从而造成部分系统的机组和负荷的损失，其后果是不可低估的。所以说我们在可靠性要求过程中，极力强调安全稳定控制系统的安全性。通常情况下，我们对安全稳定控制系统分两个方面进行控制。第一种是在系统发生了相对比较大扰动，为了确保系统的安全稳定运行，控制了部分机组和负荷，装置运行之后，一旦控制量不能满足前提要求，系统就会处于一个完全失稳的状态之下，这样就起不到任何的稳定控制的作用。第二种是对控制对象的选择，最为常见的处理方式就是快速消弱出力控制对象，第一时间对一些有效性相对比较高的对象进行控制。在远距离的送电稳定控制装置中，电厂出线为主要的保护范围，根据实际需要最多可以延伸到下一级，通过对下一级出线故障进行控制而缓解损失。对于一些网间的稳定性控制，一般都是利用特质的网间装置对其进行控制，特殊情况下，还可以通过发电厂的具体装置进行控制。所以说，安全稳定控制系统要确保协调控制，逐步满足所有系统的具体要求。 3、安全稳定控制系统的组成 3.1安全稳定控制装置的配置 在正常潮流方式和正常接线情况下，电力系统一旦发生了二三级扰动，或者是检修接线正常潮流方式和正常接线加重潮流方式下，电力系统发生了一二级扰动，只是简单地依靠电力系统的一次网架是难能满足A级稳定的要求，必须要配置一些安全的稳定控制装置进行对其科学合理的控制和引导。如果电力系统一旦发生了扰动，管理者必须要应用具体的处理方式对其进行处置和控制，让其在短时间内快速降低扰动，使之能够满足B级的稳定要求。在系统安全的装置中，通常都是按照双重的配置进行设计，这种配置都是在单一的装置，通过三选二的起动逻辑对其进行控制，利用这种双重冗余的配置就能满足相应的要求。 3.2自动限制频率装置 本项装置必须要覆盖所有的独立运行区域，主要包括因为异步方式而被自动控制所解列出来的所有系统。我们可以利用限制频率装置对整个系统进行切机/切负荷的控制，这样就可以进一步实现所有的限制缺额频率变化。通常情况下我们都是对这种装置进行分散配置的，这种同类配置的做大优势就是可以实现配置间相互备份和共享。自动限制装置的目的就是为了减少和防范事故发生后，电力系统一些节点不允许值的突然增大或者减小而导致的设备损坏。在实际的操作中，我们对于这种装置都是依据其计算结果，对其进行配套的配置。在允许时间内的限制电气设备超过允许的过电流值。比如真实的电流并没有高于手控时间允许值时，就尽量不要装设任何的限制设备。当前我国还没有出现装置设备和允许时间之间参数值的具体规定，很多情况下都是依据国外数值进行选定，笔者建议我们在自动限制设备的装置过程中，应该设计一些对电流和电压进行监视的设备，这样就可以对输送电的厂家减小出力或切负荷的控制。 4、安全稳定控制系统的应用 沈阳万益安全科技有限公司生产的RCS-992A系列稳控装置采用了模块化、主从式结构，整套系统由多个相对独立的模块组合而成。系统由主机RCS-992A从机RCS990A，通信复接装置MUX-22A、MUX-64B和MUX-2M等共同构成。主站、子站和执行站装置的硬件结构基本一致，只是当稳控系统较大时，主站需扩展通信接口，而子站用于与主站和执行站的通信接口较少，执行站可能只需要一个通信接口用于与主站或子站通信。每个站均由一套主机和数套从机构成，需要时还有信号复接设备。子站主机负责与其他站的装置通信、接收本站从机采集的数据和判别结果、实施稳定控制策略，从机负责数据采集、计算，判别线路（主变、机组）是否运行、及判别线路（主变、机组、母线）是否跳闸及故障形式等，并执行主机下发的命令；从机同时需要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能的实施，如变压器或线路的过负荷判别等。某地区联变过载远切负荷稳控系统由A、B、C、D、E变电站的稳控装置通过通讯通道连接而成。该稳定控制系统A 站为主站，其他站均为远方切负荷执行站。各站间采用2M光纤通信，A站装置系统由500kV向220kV送电时主编过载三轮动作，向其他4个