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　　沈陽(yáng)電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào)基于PLC的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器研究秦承志，楊俊友，孫榮嬴（沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110023）224，雙通道結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換和跟蹤功能。系統(tǒng)具有恒電壓、恒勵(lì)磁電流和恒無(wú)功等運(yùn)行方式，可以任意平穩(wěn)切換。最后，還對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)附加電力系統(tǒng)穩(wěn)定器后，系統(tǒng)穩(wěn)定性得到極大提高。

　　隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，單機(jī)容量的不斷大，遠(yuǎn)距離輸電線路不斷多，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和機(jī)組運(yùn)行可靠性提出了更高要求。迫切需要性能優(yōu)、功能多、可靠性高的勵(lì)磁控制器，以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定及綜合自動(dòng)化的要求。

　　自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要作用是在發(fā)電機(jī)出力變化和系統(tǒng)故障等情況下，維持發(fā)電機(jī)端電壓恒定或在給定水平；保證機(jī)組間無(wú)功功率的合理分配；提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及提高繼電保護(hù)動(dòng)作的靈敏性等。

　　隨著市場(chǎng)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，將PLC技術(shù)應(yīng)用于勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)己不存在市場(chǎng)和技術(shù)障礙，具有廣闊的市場(chǎng)前景：定子繞組方程轉(zhuǎn)子繞組方程子d軸電流；rs為定子繞組等效電阻；x'd為直軸暫態(tài)電抗；E'q為q軸暫態(tài)電勢(shì)；x'g交軸暫態(tài)電抗；T'd0為定子繞組開(kāi)路時(shí)勵(lì)磁繞組的時(shí)間常數(shù)；T、為定子繞組開(kāi)路時(shí)q軸阻尼繞組的時(shí)間常數(shù)；Tem為電磁轉(zhuǎn)矩；2H為轉(zhuǎn)動(dòng)物體慣性時(shí)間常數(shù)；為轉(zhuǎn)子角速度；為轉(zhuǎn)子額定角速度；Wh為轉(zhuǎn)子角速度基值；Tmech為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩（機(jī)械轉(zhuǎn)矩）T*為阻尼轉(zhuǎn)矩；Ef為勵(lì)磁機(jī)產(chǎn)生的電勢(shì)。

　　同時(shí)系統(tǒng)還附加了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS），PSS可以米用轉(zhuǎn)速偏差A(yù)w、頻率偏差△/、加速功率偏差A(yù)pa、電功率偏差A(yù)Pe中的一個(gè)或幾個(gè)信號(hào)作為自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的附加信號(hào)輸入，以產(chǎn)生正的阻尼轉(zhuǎn)矩，提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定，抑制低頻振蕩。使用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的目的是通過(guò)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)振蕩阻尼來(lái)擴(kuò)大電力輸送的穩(wěn)定極限。

　　利用上述模型，用SIMULINK對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如所示。

　　是無(wú)PSS和有PSS兩種情況下的端電壓Vt、角度de/ta、有功Pgen、無(wú)功Qgen的仿真結(jié)果曲線。圖中實(shí)線為有PSS的情況，虛線為無(wú)PSS的情況，各量均用標(biāo)么值表示。從端電壓的曲線可看出端電壓在有無(wú)PSS兩種情況下，都基本保持恒定，這正符合實(shí)際端電壓基本不變的情況。從角度仿真結(jié)果可看出，加上PSS后發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角的振蕩減小，說(shuō)明PSS減小了發(fā)電機(jī)本身的振蕩。從有功和無(wú)功的仿真結(jié)果可看出，加上PSS后有功、無(wú)功的振蕩都減小了，這充分說(shuō)明PSS的強(qiáng)大作用，使發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功和無(wú)功更加穩(wěn)定，保證了供電的質(zhì)量，從而也減小了系統(tǒng)振蕩，彌補(bǔ)了無(wú)PSS時(shí)負(fù)阻尼所帶來(lái)的低頻振蕩，使電力系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。

　　4結(jié)束語(yǔ)PLC勵(lì)磁調(diào)節(jié)器比傳統(tǒng)的微控制器勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、智能化調(diào)節(jié)和控制靈活等顯著特點(diǎn)。

　　研宄結(jié)果表明，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器極大提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，得出并比較了有無(wú)PSS情況下系統(tǒng)性能的變化規(guī)律。