发电厂励磁系统涉网试验方法及分析

朱锋

摘要：伴随当前我国经济发展速度进一步加快，各行各业都取得了快速的发展，水平也在逐步提高。在我国电网系统是非常重要的一项项目，这些年以来取得了快速的发展，相关人员也在逐步完善电网系统的建设，确保社会的正常稳定发展，然而在电网发展的过程中也产生了很多问题，这些问题会阻碍电网系统的快速发展，甚至可能对整个电网的正常运行产生影响。

关键词：励磁系统；发电厂；无功补偿；试验；PSS

引言

伴随当前社会快速进步，人们对电力的需求越来越高，涵盖了生活当中的各个部分，如果电力系统产生问题或者故障会对社会产生直接影响，为了防止电力系统出现故障，这些年以来我国重点发展电力系统，电力系统也因此获得了较大的进步和发展，供电系统的技术水平逐步提高，然而当前我国电力系统当中依然出现区域电压频率不稳等问题，一定要重视电网的控制，开发人员进行了励磁系统的设计，让电网在实际运行过程中的安全稳定性进一步提高，确保整个电网的正常运行。

1励磁系统简析

励磁系统可以分成两个部分，一个部分为调节器，一个部分为功率单元，在发电机当中是非常重要的一个部分。励磁系统发电机在运行的过程中有以下几个优势，在发电机产生负荷变化的时候可以及时进行处理，保证发电机的电压处于正常的范围之内，在处理的过程中可以对励磁电流进行调节，励磁电流还可以对并联运行的发电机无功功率进行检测，如果出现异常可以及时进行分配和调节，确保发电机无功功率处于正常的条件下。励磁系统还能够让发电机并列运行过程中的静态稳定性和暂态稳定性大幅度提升，保证发电机的稳定性和安全性。与此同时如果发动机产生故障，可以及时对其进行处理，让故障出现的损坏大幅度的降低，在处理的过程中使用的主要方式是灭磁，由于励磁系统的自我调节能力很强，所以在发电机运行的过程中可以依照实际情况合理的调节发电机，保证发动机处于正常稳定运行的状态，在调节的过程中使用的主要方式为最大或者最小励磁限制，励磁系统自我调节的方式，具有很强的实际意义，能够在实际操作的过程中进一步保证电力系统的安全性和稳定性，让电网系统具有较好的运行状态，保证故障率大幅度降低。

2励磁系统涉网试验分析

当前国家越来越注重电网的建设，励磁系统的要求也非常严格，在励磁系统实验方面也有了较为严格的规定，具体的规定是首先需要将励磁系统的参数模型建立起来，依照这个模型采集相关的数据。在采集的过程中一定要保证数据的精确性和全面性，另外还需要及时的上报这些数据。在上报的过程中，涉及的数据很多，主要包含了无功补偿功能的相关参数以及电力系统稳定器的相关参数，这样可以在后续操作的过程中为励磁实验打下坚实的基础。

2.1电压静差率及电压调差率测定

在测定电压静差率的过程中，涉及的内容很多，在实际操作的时候主要是在保证无功电流补偿率以及额定负载为零的条件下，对设备进行测量，将机端电压以及给定值获取后，在进行发电机空载试验的过程中，保证励磁调节器增益相同的条件下完成计算，主要是对给定值相应的机端电压进行测算，接着根据下面的公式对电压静差率进行计算。

计算电压调差极性主要是在发电机并网运行的过程中，保证功率因数为零的情况下，对给定值进行调节，造成发电机的无功功率Q超过额定无功功率的½，对这个时候的发电机电压和电压给定值进行测算。

2.2测定无功补偿系数的主要方法

对于发电组单元并联机组，一定要积极进行负调差的设置，在实际操作的过程中，也就是发电机的无功负荷越大，那么要需要在调整的时候保证机端电压上升得越高，在此过程中可以发现总体上无功补偿系数的数据呈现上翘趋势的曲线。如果是发电机并联机组需要对其正调差进行设定，保证无功功率系数曲线处于下行的状态。

2.2.1推算无功补偿系数

通常条件下，发电机无功功率比额定视在功率小，依照相关的计算公式进行计算。

2.2.2无功补偿系数的极性分析

很多电网只需要对调差极性进行验证，也就是对无功补偿系数进行顺序调整，接着进行相应机组的无功增减，并且对无功系数进行上报。

2.3对发电机负载阶跃扰动特性进行校验和分析

在研究发电机负载扰动特性的过程中，需要对阶跃量进行进一步地分析和关注，控制阶跃量处于4%左右，这样可以确保整个机组处于稳定、安全的运行状态，保证机组的安全性和稳定性大幅度提高，进行这项校正主要是为了对发电机在负荷运转条件下进行检测，通过扰动实验之后对模型的参数进行控制，观察模型是否可以在扰动的条件下进行自我调节，另外还可以对当前状态下模型的阻尼比进行计算。

2.4对于励磁系统频率特性和电力系统稳定器整定试验的分析

电力系统稳定器与自动电压调节器之间进行结合，共同对同步电机励磁进行控制，进行阻尼电力系统功率震荡，主要包含的内容如下。

2.4.1对于励磁系统无补偿频率响应特性试验分析

励磁系统滞后特性指的主要是PSS输出信号出现的发电机附加力矩与PSS输出信号的相频特性，通常条件下，在操作的过程中发电机暂态电动势和附加力矩方向是相同的，但是由于无法对暂态电动势进行实际测算，所以在测算的过程中用发动机电压来进行代替。

如果发电机在有功负荷方面超过80%，需要对AVR电压相加点的接口进行控制，并且对外部模拟信号增益数值进行调节保持其最小值，通过频谱分析仪，把白噪声信号与上述电压相加点进行结合，保证控制机端电压摆动在1%以内，转子电压摆动的过程中控制在10%的额定值。

2.4.2确定PSS增益

通常条件下使用临界增益法来对PSS的争议进行确认，通过这种算法不能让PSS的增量过分增加，否则可能造成电磁震荡出现负数的情况，会产生系统不稳定等情况，与此同时，需要对某一设备的PSS增益进行提高的过程中尽管会导致振荡模式出现较大的阻力，然而和其他机组的震荡阻力不会带来很大的影响，所以相关人员一定要对其进行关注，另外在发电机正常运行的过程中需要做好相应的临界增益试验。

结束语

通过上面的实验可以发现，通过电网励磁系统的使用，能够大幅度提升整个电网的传输能力，可以有效的保证整个电网系统的稳定性，在我国进行电网系统建设的过程中，一定要进一步优化和使用励磁系统，从本质上让我国电网系统的稳定性提高，控制电网系统出现故障的概率，保证整个社会处于稳定运行的状态。

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