一励磁控制基本特性
简述同步发电机励磁控制系统的作用
简述同步发电机励磁控制系统的作用同步发电机励磁控制系统是一种重要的控制系统，在能源系统中发挥着极其重要的作用。
它是一种闭环控制系统，可实现同步发电机的运行特性是恒定的，从而使发电系统具有稳定和可靠性。
同步发电机励磁控制系统的作用主要包括以下几个方面：首先，励磁控制系统可以维持电机的稳定和可靠性，可以有效的控制发电机的电压和电流，保持发电机在规定的运行特性之内，从而保证发电系统的稳定运行。
其次，励磁控制系统可以用于调节功率输出，可以根据负载的变化自动调节发电机的功率输出，从而保持发电机的正常运行。
第三，励磁控制系统可以自动调节频率，可以自动调节发电机的转速，以保持不变的电网频率，从而优化发电系统的运行效果。
最后，励磁控制系统可以提高发电系统的效率，通过自动调节发电机的电压和电流，以最佳的方式实现发电机输出的功率，从而大大提高发电系统的效率。
由此可见，同步发电机励磁控制系统具有极其重要的作用，可以大大提高发电系统的稳定性、可靠性和效率，为能源系统提供可靠和有效的控制方式。
未来，励磁控制系统的应用将进一步普及，为发电系统的运行提供更优质的支持。
因此，对励磁控制系统的研究是极其重要的。
在这方面，工程师需要系统性的理解励磁控制系统的基本原理，结合实际情况，制定合理的控制方案，进行精确的控制，以实现最佳的运行效果。
此外，还需要进一步加强励磁控制系统的研究，以开发出更好的控制系统，以满足发电系统不断发展的需求。
总之，同步发电机励磁控制系统具有重要的作用，它可以提高发电系统的稳定性、可靠性和效率，为能源系统的发展提供重要的支撑。
研究人员和工程师应该继续努力，以开发出更好的励磁控制系统，为未来发电系统提供更优质的控制服务。
第二章电力系统电压的自动调节
例2-1解：
一号机额定无功功率为
QG1=PG1tgφ1=25tg(arccos0.85)=15.49(Mvar) 二号机额定无功功率为
QG2=PG2tgφ2=50tg(arccos0.85)=30.99(Mvar)
因为两台机的调差系数均为0.05，所以公共母线上等值机 的调差系数Kadj也为0.05。
U /
K adj
Q1 Q2 15.49 30.99 0.046 Q Q 15.49 30.99 ( G1 G 2 ) K adj1 K adj2 0.04 0.05
例2-2 解（续）
母线电压波动为
U K adj Q 0.046 0.2 0.0092
无失灵区
励磁控制功能
2励磁功率单元
任务
要求
调节系统电压和本身无功 可靠性、调节容量
较强励磁能力 快速响应能力 頂值电压 电压上升速度
例2-1
某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行， 一号机的额定功率为25MW，二号机的额定功率 为50MW。两台机组的额定功率因数都是0.85， 调差系数为0.05。如果系统无功负荷使电厂无功 功率的增量为它们总无功容量的20%，问各机组 承担的无功负荷增量是多少？母线上的电压波动 是多少？
增加20%，问各机组的无功负荷增量是多少？母线上的 电压波动是多少？
例2-2 解
Q Q1QG1 Q2QG 2 Q Q U ( G1 G 2 ) /(QG1 QG 2 ) QG1 QG 2 K adj1 K adj2 Q1 Q2 U / K adj QG1 QG 2 K adj1 K adj2
二、交流励磁机励磁系统
1 他励交流励磁机励磁系统
发电机励磁系统-讲解
2013年07月
生产准备部金恩
粤电靖海电厂励磁控制柜 （美国GE公司）
华润电力（温州）有限公司生产准备部
发电机励磁系统基本原理
➢ 供给发电机励磁电流的电 源及其附属设备称为励磁 系统。
➢ 它分为励磁功率单元和励 磁调节器两个主要部分。
➢ 励磁功率单元向同步发电 机转子提供励磁电流；而 励磁调节器则根据输入信 号和给定的调节准则控制 励磁功率单元的输出。
间的自动跟踪 ➢ 自动和手动通道的双向自动跟踪 ➢ 恒无功或恒功率因素的控制 ➢ PSS电力系统稳定器。
测量单元板(MUB)
➢ 用于测量发电机定子侧信 号。它直接测量发电机的 三相电压和电流，并通过 这些量计算出其它信号： 如P（有功）、Q（无功）、 f（频率）等，同时提供了 强电参数和测量信号之间 的电气隔离。
扩展门极控制板(EGC)
➢ 作为双通道配置的后备通道使 用。
➢ EGC 连同COB、MUB一起安 装在同一个金属箱中，但在结 构上是独立的。
➢ EGC具有下列功能： 1、励磁电流调节 2、通道跟踪，以便在COB故障
时实现平稳切换 3、备用瞬时过电流保护继电器 4、备用反时限过电流继电器 5、直流侧短路保护
采用自然风冷（带冷却风机）的冷却方式，当励磁变温 度高至100℃时，冷却风扇自启；温度低至80℃时，风 扇自动停止。励磁变温度高至130℃时，发超温报警。
高压侧每相提供3组套管CT，两组用于保护，一组用于 测量。低压侧每相也提供3组CT，两组用于保护，一组 用于测量。
可控硅整流器
➢ 采用三相全波桥式整流，共有4个功率 柜组成。
灭磁要求： 1.灭磁时间尽可能的短（发电 机端电压由额定值Un降至5% Un所需的时 间称灭磁时间）2.励磁绕组两端的过电压 不超过允许值（通过跨接器来实现过压保 护的要求）。
同步发电机励磁自动控制系统1讲课文档
1 静态不稳定性 2 动态不稳定性 3 暂态不稳定性
功角过大而失步（滑行失步）
1974年美国学者拜金 利及金巴克主编论文
大小扰动引起的振荡失步
集《大规模电力系统
稳定性》
大扰动后发电机在第一摇摆失步
静态/动态稳定性定义及理解出现了混乱
1981年在IEEE电力系统分会的冬季会议上重新对电力系统稳定性进行定 义
North China Electric Power University
11
电力系统稳定性的定义与分类
2004年8月，IEEE发表了CIGRE第38委员会与IEEE系统动态行为委员会 联合小组制定的电力系统稳定性分类及定义
电力系统稳定性
功角稳定性 频率稳定性 电压稳定性
小干扰功角 稳定性
大干扰功角 稳定性
1 静态稳定性/小扰动稳定性
所加干扰足够小，可以用系统的线 性化方程来描述系统过渡过程
当系统受到小的干扰后，系统会达到与受干扰前相同或接近的运行状态
2 暂态稳定性/大扰动稳定性
所加的干扰使得不能用系统的线性化方程 来描述系统过渡过程
2第0112页2，/共22/82页1。
当系统遭受到干扰后，系统可以达到一个可以接受的稳定运行状态
静态稳定性——小扰动稳定性 暂态稳定性——大扰动稳定性 动态稳定性
动态稳定性 —— 电力系统受到小扰动时，考虑调节 器及元件动态，并分析它在暂态过程后能否趋于或者 接近原来稳定工况的能力。
2第1062页，2共/228/页2。1 North China Electric Power University
大干扰电压稳定性
小干扰电压稳定性
系统在大干扰后维持可接受稳态电压的能力 系统在小干扰后维持可接受稳态电压的能力
第一章 同步发电机励磁系统概述
第一章 同步发电机励磁系统概述[ 摘 要 ] 本文阐述了同步发电机励磁系统的任务及发展，讨论了同步发电机的不同励磁方式及其特点，最后介绍了在发电机励磁控制系统的基本要求和相关技术。
[ 关键词 ] 同步发电机 励磁系统第一节 同步发电机励磁系统的任务和发展同步发电机的励磁系统一般由两部分组成。
一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称为励磁功率输出部分（或称为功率单元）。
另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流，以满足运行的需要。
这一部分包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁和自动灭磁等，一般称为励磁控制部分（或称为控制单元）。
不论在系统正常还是在故障情况下，同步发电机的直流励磁电流都需要控制，因此励磁系统是同步发电机的重要组成部分。
励磁系统不但与发电机及其相联的电力系统的运行经济指标密切相关，而且与发电机及其电力系统的运行稳定性能密切相关。
一．同步发电机励磁系统的任务（一）控制发电机的端电压维持发电机的端电压等于给定值是电力系统调压的主要手段之一，在负荷变化的情况下，要保证发电机的端电压为给定值则必须调节励磁。
由发电机的简化相量图（图1-1）可得：E U jI X q f f d=+ (1-1)式中： E q ——发电机的空载电势；U f ——发电机的端电压；I f ——发电机的负荷电流比例。
图1-1 同步发电机简化向量图式（1-1）说明，在发电机空载电势E q 恒定的情况下，发电机端电压U f 会随负荷电流I f 的加大而降低，为保证发电机端电压U f 恒定，必须随发电机负荷电流I f 的增加（或减小），增加（或减小）发电机的空载电势E q ，而E q 是发电机励磁电流I fq 的函数（若不考虑饱和，E q 和I fq 成正比），故在发电机运行中，随着发电机负荷电流的变化，必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。
为了表示励磁系统维持发电机端电压恒定的能力，采用了调压精度的概念。
励磁系统对电力系统静态稳定性的影响
摘要............................................................... I II Abstract.. (IV)1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2励磁控制原理 (1)1.3 同步发电机励磁系统的介绍 (2)1.3.1励磁方式的发展 (2)1.3.2励磁调节的发展 (3)1.3.3励磁系统对电力系统稳定性的影响 (5)1.4本文的主要工作 (6)2 电力系统稳定 (6)2.1引言 (6)2.2电力系统稳定性概述 (6)2.3电力系统稳定性的研究方法和对象 (7)2.4电力系统的稳定性基本概念 (7)2.5电力系统静态稳定性的分析方法 (9)2.5.1小干扰法分析简单电力系统的静态稳定 (9)2.5.2根据特征值判断系统的稳定性 (10)3 基于MATLAB的电力系统静态稳定性的仿真与分析 (11)3.1引言 (11)3.2电力系统静态稳定性简介 (12)3.3简单电力系统的静态稳定性仿真 (13)3.3.1Simulink模型构建 (13)3.3.2MATLAB仿真分析 (15)4结论以及展望 (22)4.1本文的主要结论 (23)4.2 后续的工作展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)Abstract (IV)1 Introduction (1)1.1 Foreword (1)1.2 Excitation control principle (1)1.3 Introduction of synchronous generation excitation system (2)1.3.1 Development of excitation mode (2)1.3.2 Development of excitation regulation (3)1.3.3 The influence of excitation system on the stability powersystem (5)1.4 The main work of this paper (6)2 Power system stability (6)2.1 Foreword (6)2.2 Overview of Power system stability (6)2.3 Research methods and objects of power system stability (7)2.4 Basic concept of stability for power system (7)2.5 Analysis method for static stability of power system (9)2.5.1 The static stability of simple power system is analyedby small interference method (9)2.5.2 Judging the stability of the system according toeigenvalue (10)3 Simulation and analysis of static stability of power system based on MATLAB (11)3.1 Foreword (11)3.2 Introduction to static stability of power system (12)3.3 Static stability simulation of simple power system (13)3.3.1 Simulink model construction (13)3.3.2 Simulation analysis of MATLAB (15)4 Conclusions and Prospects (22)4.1 The main conclusion of this paper (23)4.2 Future work outlook (23)References (24)Acknowledgement (25)励磁系统对电力系统静态稳定性的影响摘要：由于我国远距离输电系统的发展、高压电网的建成以及大容量发电机组在电网中投入运行和联合电力系统地发展，一个要面临的重要问题是怎样保持电力系统稳定、安全、可靠地运行。
继电器的工作原理和特性
一、继电器的工作原理和特性继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
1、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。
这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
2、热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。
它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。
热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。
恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。
3、固态继电器（SSR）的工作原理和特性固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。
固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。
按开关型式可分为常开型和常闭型。
按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。
二、继电器主要产品技术参数1、额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。
根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。
2、直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。
3、吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。
励磁电流
由于励磁系统有惯性和滞后的控制对象，同时要求有较高的控制精度和较快的响应速度，因此本设计中采用 改进型PID调节方式，即通过采用积分分离算法消除积分饱和效益，减小超调，同时利用在动态响应中加大比例 作用，稳态过程中减小比例作用的变增益方法，消除大偏差，加快过渡过程，使励磁调节器具有较理想的调节特 性。
模பைடு நூலகம்简介
CPU控制 数据采集
显示 通信
CPU控制模块是励磁调节器的控制核心，采用美国Microchip公司生产的PIC16F877单片机。PIC16F877具有 独特的RISC(精简指令集)结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构，使指令只有单字长的特性，且允许指 令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用CISC结构的8位单片机相比，可以达到2∶1的代码压缩，速度 提高4倍。PIC16F877内部带有8路10位A/ D转换器，8KХ14位FLASH程序存储器，368Х8位RAM，256Х8位的 EEPROM，14个中断源和3个定时/计数器，片内集成多达15个外围设备模块。此外，还有低功耗睡眠模式和片内看 门狗电路，易于实现低功耗设计和抗干扰设计。
MCS-51单片机内部资源较少使得外围电路复杂，从而影响了整个励磁控制系统的精确性、快速性和稳定性。
PIC16F877是美国Microchip公司生产的PIC16F87X系列芯片中功能最为齐全的微控制器。它可以达到在线调 试和在线编程的目的，内部带有8路10位A/ D转换器，8KХ14位FLASH程序存储器，368Х8位RAM，256Х8位的 EEPR OM，14个中断源和3个定时/计数器，片内集成多达15个外围设备模块，因此外围电路大大简化，成本降低。
自动励磁装置的原理及其作用
自动励磁装置的原理及其作用自动励磁装置是一种用于调节电动机励磁电流的装置，它通过控制电流的大小和方向，来实现对电动机的励磁。
本文将从自动励磁装置的原理和作用两个方面进行介绍。
一、自动励磁装置的原理自动励磁装置的原理基于电磁感应和反馈控制的原理。
当电动机运行时，其励磁电流需要保持在一定的范围内，以保证电动机的正常运行。
而自动励磁装置通过感应电动机的磁场变化，及时反馈给控制系统，并根据反馈信号来调节励磁电流，从而实现自动调节励磁的目的。
具体来说，自动励磁装置由感应线圈、调节电路和控制系统组成。
感应线圈安装在电动机的磁极上，当电动机运行时，磁极的磁场会引起感应线圈中的电流变化。
感应线圈接收到的电流信号经过放大和滤波处理后，送入调节电路。
调节电路根据感应线圈接收到的电流信号，通过比较和计算，产生相应的控制信号。
这个控制信号经过放大和处理后，送入电流调节装置。
电流调节装置根据控制信号的大小和方向，调节励磁电流的大小和方向。
最终，励磁电流通过励磁线圈进入电动机，使得电动机的磁场保持在一定范围内，实现自动励磁的效果。
二、自动励磁装置的作用自动励磁装置在电动机运行中起到了至关重要的作用。
它可以根据电动机的负载变化和工作状态，自动调节励磁电流的大小和方向，以满足电动机的工作要求。
自动励磁装置可以保证电动机的起动性能。
在电动机启动过程中，励磁电流的大小和方向需要根据负载的变化进行调节，以确保电动机能够顺利启动。
自动励磁装置可以根据电动机的转速和负载特性，自动调整励磁电流，提供适当的励磁力矩，保证电动机的起动性能。
自动励磁装置可以提高电动机的效率。
通过自动调节励磁电流的大小和方向，可以使电动机在不同负载下工作在最佳工作点上，减少能量的损耗，提高电动机的效率。
自动励磁装置还可以保护电动机。
当电动机负载突然增加或发生故障时，励磁电流的大小和方向需要及时调节，以保护电动机不受损坏。
自动励磁装置可以通过感应电动机磁场的变化，及时反馈给控制系统，使其能够快速调整励磁电流，保护电动机的安全运行。
励磁调节装置基本原理
励磁调节方式
多变量励磁调节：
励磁输出取决于多个电气量的变化，以使 各个电气特性均满足运行要求，理论上 求得模型方程的最优解或次优解。 附加控制式：PID+PSS PID+LEOC PID+NEOC
励磁调节器构成
励磁调节器从功能上可分为基本调节部分和辅助调节部分 基本调节：测量比较+综合放大+移相触发； 辅助调节：补偿器+稳定器+限制器
励磁调节器构成
2、傅氏算法 采用离散FFT算法，计算各次谐波有效值及相位
U Rn N N 2 u k COS (nk ) 2 k 1 N
U In
2
N 2
2 u k SIN(nk ) N k 1
N
2
电压模值(幅值）：U n U Rn U In
电流模值(幅值）：I n I Rn I In
a 锁存
同步
减计数器
励磁调节器构成
触发角分辨率：
触发角分辨率直接影响发电机电压调节精度：
U fd 1.35U ac COS
U fd dU fd d
dU fd d
1.35U ac SIN
A 180
1.35U ac SIN( ) 1.35U ac SIN( )
A/D转换
采样保持
A/D转换
励磁调节器构成
采样精度：
采样系统中最要的参数：A/D转换位数 采样位数直接决定最小采样精度： 1、12位A/D采样 额定值码值=4096/2*2.0=1024，精度=0.1% 2、14位A/D采样 额定值码值=16384/2*2.0=4096，精度=0.025% 2、16位A/D采样 额定值码值=65536/2*2.0=16384，精度=0.006%
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- 1 - 实验一励磁控制基本特性实验 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) 了解微机励磁调节装置的基本控制方式。 3) 掌握励磁调节装置的基本使用方法。
二、 原理与说明 同步发电机励磁系统由励磁功率单元和励磁调节装置两部分组成，它们和同步发电机结合在一起构成一个闭环反馈控制系统，称为发电机励磁控制系统。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。 实验用的励磁控制系统示意图1-1如下所示，交流励磁电源取自380V市电，构成他励励磁系统，励磁系统的可控整流模块由TQLC-III微机自动励磁装置控制。
G~
TQLC-III型微机自动励磁装置
F1
F2
市电
图1-1 励磁控制系统示意图 TQLC-III型微机自动励磁装置的控制方式有四种：恒Ug（恒机端电压方式，保持机端电压稳定）、恒IL（恒励磁电流方式，保持励磁电流稳定）、恒Q（恒无功方式，保持发电机输出的无功功率稳定）和恒α（恒控制角方式，保持控制角稳定），可以任选一种方式运行。恒Q和恒α方式一般在抢发无功的时候才投入。大多数情况下应选择恒电压方式运行，这样能满足发电机并网后调差要求，恒励流方式下并网的发电机不具备调差特性。 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。当操作励磁调节装置的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节装置的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出。 无论是在“手动”还是“自动”方式下，都可以操作增减磁按钮，所不同的- 2 - 是调节的参数不同。在“自动”方式下，调节是的机端电压，也就是上下平移特性曲线，在“手动”方式下，改变的是励磁电流的大小，此时即使在并网的情况下，也不具备调差特性。
三、 实验项目与方法
3.1 不同α角对应的励磁电压测试 实验准备 1)将发电机组电动机三相电源插头与机组控制屏侧面“电动机出线”插座连接，发电机三相输出电压插头与“发电机进线”插座连接，发电机励磁电源插头与“励磁出线”插座连接。
2) 检查机组控制屏上各指示仪表的指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置。 3) 合上“调速励磁电源”开关（380V）。注意，一定要先合“220V电源”开关，再合“调速励磁电源”开关，否则，励磁或调速输出的功率模块可能处于失控状态！ - 3 - 4) 检查调速、同期、励磁三个装置液晶显示屏显示和面板指示灯状态，正常情况下，三个装置面板指示灯各只有一个会常亮或闪烁，三个装置面板上的切换开关都在停止位置。
实验内容 一)同步发电机恒α方式励磁(测试装置的外特性无需开机) 实验步骤 将机组控制屏上励磁装置“远方/就地”开关选择为“就地”，励磁装置“方式选择”开关拨到中间位置（“恒Q/恒α”），将“恒Q/恒α”开关选择为“恒α” 10秒后，待“恒α运行”绿色指示灯亮起后再将 “启动/停止”开关选择为“启动”，此时按减磁按钮可控制导通角α的前移，调节器开始阶跃输出最大，再按增磁按钮调至所对应的数值为励磁电流 Ifd为1.0（A），记下对应的α角，对应的励磁电压，校对液晶显示屏上的数值与指针表上的偏差，若偏差不大，励磁电流、α角及励磁电压可在励磁装置液晶显示屏上读取，若偏差过大或液晶显示屏上读数不稳则以指针表上读数为准。
然后按增磁按钮控制导通角α后移，励磁电流IFD减小记下对应的α角- 4 - ARF，对应的励磁电压UFD，直至完成表1-1 表1-1 不同控制角下的状态参数 励磁电流 Ifd（A） 0.0 0.25 0.5 0.75 1.0 显示控制角 α 励磁电压 Ufd（V）
3.2 同步发电机恒α方式起励 实验步骤 1)将机组控制屏上的励磁装置“方式选择”开关拨到中间位置（“恒Q/恒α”）将励磁调节装置方式选择“恒Q/恒α”开关选择为“恒α角”方式，“远方/就地”选择为“就地”（选择为“远方”时，就地控制失效），“启动/停止”开关选择为“启动”。按住“减磁”按钮不动直至励磁调节装置开始输出电压，再回调至励磁电压表指示在10~20伏之间，并在10~20伏之间达到稳定的数值，防止先开机后加励磁，机组出现过电压和电压波动。 2) 将机组控制屏上的调速装置“方式选择”开关选择“自动”位置，通过“增速”按钮逐渐升高电动机转速，当按住“增速”按钮不动时，转速将快速升高。接近额定转速时，松开“增速”按钮，若超出额定转速时,可按“减速”按钮，直至机组转速在额定转速1500转。调节“减磁”或“增磁”按钮，把发电机电压调整至额定电压300伏。(线电压) 开始记录起励后的发电机稳态电压Ug、励磁电流Ifd、励磁电压Ufd和控制角α ，然后改变机组转速，直至下一个稳定值，将记录数据填入表1-2。
表1-2 恒α方式起励测试 发电机组频率（Hz） 发电机电压(V) 励磁电流(A) 励磁电压(V) 控制角α(°) 47 48.5 50 51.5 53
3.3 发电机恒Ug(机端电压)方式励磁(不用停机) 1)按住“增磁”按钮使发电机电压调整至零。 2) “启动/停止”开关选择为“停止”(输出闭锁)， 3)将励磁装置“方式选择”开关由“恒α角”方式向上拨到“恒Ug”方式 4)“启动/停止”开关选择为“启动”(闭锁解除)， 5)待“恒Ug运行”红色指示灯亮起后，按住“增磁”按钮使发电机电压调整至300伏。 改变发电机频率，观测此方式下励磁电流和励磁电压及控制角α的变化，并记录数据完成表1-3。 - 5 - 表1-3 恒Ug方式起励测试 发电机组频率（Hz） 发电机电压(V) 励磁电流(A) 励磁电压(V) 控制角α(°) 47 48.5 50 51.5 53
停机 1)通过“减磁”按钮使发电机电压降低到零时，再把励磁装置上的“启动/停止”开关选择为“停止”(闭锁) 2)通过“减速”按钮使原动机给定转速降低到零时，再把调速装置上的“启动/停止”开关选择“停止”(闭锁) 3) 先断开“励磁调速电源开关”，再断开“220V电源”开关。
实验报告要求 1 画出表1-1 不同控制角α的励磁电压Ufd对应关系曲线Ufd (α)并做相关分析
Ufd
α 2. 画出同步发电机励磁以“恒α控制角”方式运行时, 发电机空载电压Uo及控制角α与机组转速n(或频率f)关系曲线, 并做相关分析 - 6 - Ufdα
n/f 3. 画出同步发电机励磁以“恒Ug”方式运行时，发电机空载电压Uo及控制角α与机组转速n(或频率f)关系曲线, 并做相关分析
Ufdα
n/f - 7 - 实验二 调差实验 1．调差系数的测定 在微机励磁调节器中使用的调差公式为（按标么值计算）UB=Ug±KQ*Q，它是将无功功率的一部分叠加到电压给定值上（模拟式励磁调节器通常是将无功电流的一部分叠加在电压测量值上效果等同）。
实验步骤： 一、 机组启动与建压 1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； 2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； 3．按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机手动”灯亮； 4．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关； 5．把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； 6．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V； 7．合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，顺时针缓慢调节“模拟调节”电位器启动电动机到额定转速； 8．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 9 观察同期表上的频差、压差、角差的条件是否满足，如不满足相应的指示灯会亮，调节机组的频率和电压满足并网三要素，待频差、压差指示灯熄灭后按下“同期方式”按钮同期方式开关待满足角差条件(小于±15度)即刻自动并网。
二、 修改参数的步骤 A. 负调差实验 （1）按〖参数选择〗按钮选择所需修改的参数； （2）按〖参数设置〗按钮进入参数设置状态，此时〖参数设置〗灯亮； （3）若增加参数值，则按〖增量显示〗按钮（上三角▲），若减小参数值，则按〖减量显示〗按钮（下三角▼）；通常，按一次，参数增减1，若需大幅度增减，可按住按钮不放便可连续增减； （4）修改完毕，按一次〖参数设置〗按钮，退出参数设置状态，此时〖参数设置〗灯熄。 设置调差系数＝-3.98％ - 8 - 用降低系统电压的方法增加发电机无功输出，记录一系列机端电压、和无功功率的数据，作出调节特性曲线。
B. 零调差实验 （1）按〖参数选择〗按钮选择所需修改的参数； （2）按〖参数设置〗按钮进入参数设置状态，此时〖参数设置〗灯亮； （3）若增加参数值，则按〖增量显示〗按钮（上三角▲），若减小参数值，则按〖减量显示〗按钮（下三角▼）；通常，按一次，参数增减1，若需大幅度增减，可按住按钮不放便可连续增减； （4）修改完毕，按一次〖参数设置〗按钮，退出参数设置状态，此时〖参数设置〗灯熄。 设置调差系数＝0.00％
用降低系统电压的方法增加发电机无功输出，记录一系列机端电压、和无功功率的数据，作出调节特性曲线。
C. 正调差实验 （1）按〖参数选择〗按钮选择所需修改的参数； （2）按〖参数设置〗按钮进入参数设置状态，此时〖参数设置〗灯亮； （3）若增加参数值，则按〖增量显示〗按钮（上三角▲），若减小参数值，则按〖减量显示〗按钮（下三角▼）；通常，按一次，参数增减1，若需大幅度增减，可按住按钮不放便可连续增减； （4）修改完毕，按一次〖参数设置〗按钮，退出参数设置状态，此时〖参数设置〗灯熄。 设置调差系数＝0.00％
设置调差系数＝3.98％ 用降低系统电压的方法增加发电机无功输出，记录一系列机端电压、和无功功率的数据，作出调节特性曲线。 表2-1 不同调差系数下机端电压与无功关系表 Kq＝0 Kq＝＋5％ Kq＝－5％ UG Q(kvar) UG Q(kvar) UG Q(kvar) 380 0 380 0 380 0 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0
按照线性化原则,计算在调差系数为3.98％所对应的无功为何值?