2024版图解发电机励磁原理.pptVIP

图解发电机励磁原理发电机励磁系统概述发电机励磁方式及原理发电机励磁调节与控制策略发电机励磁系统故障诊断与处理发电机励磁系统性能评估与改进总结与展望contents目录发电机励磁系统概述01功能维持发电机端电压在给定水平，保证电能质量。提高发电机并列运行的稳定性。分配发电机无功功率，调节电网电压。定义：发电机励磁系统是指为发电机提供励磁电流的装置和控制系统，用于建立并保持发电机端电压稳定。励磁系统定义与功能励磁电源：提供励磁电流。励磁调节器：根据发电机端电压和电流的变化，自动调节励磁电流的大小。灭磁装置：在发电机停机或故障时，迅速切断励磁电流，避免事故扩大。工作原理：发电机运行时，励磁电源通过励磁调节器向发电机提供励磁电流，建立磁场。当发电机端电压或电流发生变化时，励磁调节器自动调节励磁电流的大小，以维持发电机端电压稳定。当发电机停机或故障时，灭磁装置迅速切断励磁电流。励磁系统组成及工作原理采用直流发电机作为励磁电源，具有结构简单、运行可靠的特点。采用交流发电机作为励磁电源，通过整流装置提供直流励磁电流，具有较大的灵活性和适应性。励磁系统类型与特点交流励磁机励磁系统直流励磁机励磁系统静止式励磁系统：采用晶闸管等静止元件构成整流装置，提供直流励磁电流，具有响应速度快、调节精度高的特点。励磁系统类型与特点特点交流励磁机励磁系统适用于大型发电机，具有较高的灵活性和适应性。直流励磁机励磁系统适用于中小型发电机，结构简单、维护方便。静止式励磁系统适用于现代大型发电机组，具有响应速度快、调节精度高、易于实现自动化控制等优点。励磁系统类型与特点发电机励磁方式及原理02通过专用的直流发电机为同步发电机的励磁绕组提供直流电，以建立恒定磁场。直流发电机供电采用晶闸管整流装置将交流电转换为直流电，供给同步发电机的励磁绕组。这种方式具有响应速度快、调节精度高等优点。晶闸管整流直流励磁方式及原理交流励磁机供电利用交流励磁机产生交流电，通过整流装置转换为直流电后供给同步发电机的励磁绕组。这种方式适用于大型发电机组，具有较高的可靠性和稳定性。静态励磁采用静止的可控硅整流装置，将交流电转换为直流电供给同步发电机的励磁绕组。静态励磁具有响应速度快、调节精度高、维护简便等优点。交流励磁方式及原理永磁体产生恒定磁场利用永磁体产生的恒定磁场，直接为同步发电机的励磁绕组提供磁场能量。这种方式无需外部电源，具有结构简单、运行可靠等优点。混合励磁结合永磁体和电磁铁的优点，采用永磁体提供主磁场，同时利用电磁铁进行辅助调节。混合励磁方式具有高效率、宽调速范围等优点，适用于高性能的同步发电机。永磁体励磁方式及原理发电机励磁调节与控制策略03功能维持发电机端电压稳定。分配并列运行机组间的无功功率。励磁调节器功能及性能指标提高发电机并列运行的静态稳定性。提高发电机并列运行的暂态稳定性。在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。励磁调节器功能及性能指标根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。励磁调节器功能及性能指标励磁调节器功能及性能指标电压响应比反映励磁系统对发电机端电压的调节能力，是励磁系统强励顶值电压与额定励磁电压之比。励磁系统电压响应速度反映励磁系统对发电机端电压变化的响应速度，是励磁系统电压上升或下降的速度。励磁系统电压调节精度反映励磁系统对发电机端电压的调节精度，是励磁系统稳态电压调节误差的绝对值与额定励磁电压之比。简单、易于实现，适用于线性系统，但对参数变化及外部扰动适应性差。PID控制基于优化理论，可实现对非线性系统的精确控制，但计算量大、实时性差。最优控制控制策略选择与优化方法控制策略选择与优化方法自适应控制能自动适应被控对象参数变化及外部扰动，但需要建立精确的数学模型。智能控制包括模糊控制、神经网络控制等，不依赖于精确的数学模型，适用于非线性、时变系统，但计算量大、实时性差。通过模拟自然进化过程搜索最优解，适用于复杂非线性问题，但收敛速度慢、易陷入局部最优。遗传算法粒子群算法模拟退火算法通过模拟鸟群觅食行为搜索最优解，收敛速度快、全局搜索能力强，但局部搜索能力较弱。通过模拟固体退火过程搜索最优解，能跳出局部最优解、全局搜索能力强，但收敛速度慢。030201控制策略选择与优化方法设计背景：某大型水电站采用水轮发电机组，装机容量大、运行工况复杂，对励磁调节器性能要求高。设计目标：设计一款高性能、高可靠性的励磁调节器，满足水电站运行要求。设计方案：采用基于DSP的数字式励磁调节器设计方案，实现快速、精确的电压调节和功率分配功能；同时采用自适应控制策略，提高