發(fā)電機(jī)勵磁技術(shù)問答及事故分析

前言

　　隨著全國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展及近幾年大量大容量發(fā)電機(jī)組逐步投運(yùn)，全國性的大電網(wǎng)已初步形成，全國性電力系統(tǒng)運(yùn)行的動態(tài)品質(zhì)、安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)性的改善與提高成為電力科技工作者肩負(fù)的重要任務(wù)。發(fā)電機(jī)勵磁控制技術(shù)是電網(wǎng)穩(wěn)定控制的重要手段之一，是一門集電機(jī)學(xué)、自動控制原理、電力電子技術(shù)等多種學(xué)科為一體的綜合性技術(shù)。為了使電力工作者盡快掌握這門技術(shù)，本書以問答的形式予以講解，期望能夠?yàn)榘l(fā)電機(jī)勵磁和繼電保護(hù)工作者提供幫助。本書的特點(diǎn)是：（1）實(shí)用性強(qiáng)。既講述了發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的基本原理，又講解了發(fā)電機(jī)勵磁試驗(yàn)技術(shù)的依據(jù)及難點(diǎn)，最后對發(fā)電機(jī)勵磁的常見事故進(jìn)行了分析。（2）簡明扼要，通俗易懂。適合發(fā)電機(jī)勵磁初學(xué)者使用，也可以為專業(yè)工作者提供幫助，還可作為發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器生產(chǎn)廠家改進(jìn)設(shè)備性能的依據(jù)。本書主要內(nèi)容是： 第一章介紹發(fā)電機(jī)勵磁技術(shù)概述。第二章介紹發(fā)電機(jī)勵磁控制器的基本概念，主要包括自動控制原理、電力電子技術(shù)、發(fā)電機(jī)技術(shù)、發(fā)電機(jī)滅磁技術(shù)、轉(zhuǎn)子過電壓技術(shù)等。第三章介紹發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)試驗(yàn)，主要包括勵磁系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試試驗(yàn)、勵磁系統(tǒng)參數(shù)測試試驗(yàn)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）試驗(yàn)、發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)。第四章介紹發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)典型事故分析。

內(nèi)容概要

本書以問答的形式簡明扼要地介紹了與電網(wǎng)穩(wěn)定密切相關(guān)的發(fā)電機(jī)勵磁控制技術(shù)及典型事故分析。本書共四章，第一章介紹發(fā)電機(jī)勵磁技術(shù)概述；第二章介紹發(fā)電機(jī)勵磁控制器的基本概念，主要包括自動控制原理、電力電子技術(shù)、發(fā)電機(jī)技術(shù)、發(fā)電機(jī)滅磁技術(shù)、轉(zhuǎn)子過電壓技術(shù)等；第三章介紹發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)試驗(yàn)，主要包括勵磁系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試試驗(yàn)、勵磁系統(tǒng)參數(shù)測試試驗(yàn)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）試驗(yàn)、發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)；第四章介紹發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)典型事故分析；附錄部分收錄了與發(fā)電機(jī)勵磁控制相關(guān)的各種試驗(yàn)的試驗(yàn)措施和試驗(yàn)報(bào)告。    本書可供從事發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)和管理的人員在實(shí)際工作中參考，也可供相關(guān)專業(yè)的大中專院校師生參考。

作者簡介

孟凡超，電氣工程師，2002年畢業(yè)于河南理工大學(xué)電氣系，畢業(yè)后在河南鄭州從事電廠循環(huán)水泵變頻調(diào)速工作。2003年考入華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位，進(jìn)行發(fā)電機(jī)控制與檢測研究。2006年進(jìn)入河北省電力研究院從事發(fā)電機(jī)勵磁試驗(yàn)研究工作。作為第一課題人完成《電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)辨識及其對電網(wǎng)穩(wěn)定的影響》課題，并在國內(nèi)期刊上發(fā)表論文多篇。

書籍目錄

前言第一章　概述　1.1　什么是發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)？　1.2　發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)如何分類？　1.3　發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)有哪些任務(wù)？　1.4　維持發(fā)電機(jī)的電壓在給定水平有何意義？　1.5　勵磁系統(tǒng)主要由哪幾部分構(gòu)成？　1.6　勵磁系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？　1.7　勵磁系統(tǒng)試驗(yàn)常用的依據(jù)有哪些？　1.8　國內(nèi)生產(chǎn)勵磁調(diào)節(jié)器的廠家有哪些？　1.9　國外生產(chǎn)勵磁調(diào)節(jié)器的廠家有哪些？　1.10　發(fā)電機(jī)勵磁控制技術(shù)主要與哪幾個(gè)學(xué)科相關(guān)？　1.11　發(fā)電機(jī)勵磁相關(guān)的試驗(yàn)有哪些？　1.12　勵磁系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是什么？第二章　發(fā)電機(jī)勵磁控制的基本概念　第一節(jié)　自動控制的基本概念　　2.1　什么是自動控制？　　2.2　什么是自動控制原理？　　2.3　自動控制理論如何分類？　　2.4　自動控制系統(tǒng)是如何分類的？　　2.5　什么是穩(wěn)定系統(tǒng)和不穩(wěn)定系統(tǒng)？　　2.6　控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？　　2.7　控制裝置由哪些基本元件組成？　　2.8　什么是控制系統(tǒng)的輸出量和輸入量？　　2.9　什么是反饋？　　2.10　什么是反饋控制系統(tǒng)？　　2.11　什么是開環(huán)控制系統(tǒng)？　　2.12　開環(huán)控制系統(tǒng)如何分類？　　2.13　開環(huán)控制系統(tǒng)有何特點(diǎn)？　　2.14　什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)？　　2.15　閉環(huán)控制系統(tǒng)如何分類？　　2.16　閉環(huán)控制系統(tǒng)有何特點(diǎn)？　　2.17　什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)的誤差信號？　　2.18　什么是復(fù)合控制方式及復(fù)合控制系統(tǒng)？　　2.19　復(fù)合控制系統(tǒng)的工作原理是什么？　　2.20　常見的復(fù)合控制方式有哪些？　　2.21　控制系統(tǒng)的輸入有幾類？　　2.22　控制系統(tǒng)產(chǎn)生誤差的主要因素有哪些P　　2.23　什么是自動控制系統(tǒng)的過渡過程？　　2.24　在階躍擾動作用下控制系統(tǒng)的過渡過程有哪些基本形式？　　2.25　哪些過渡過程能滿足控制要求？　　2.26　什么是發(fā)電機(jī)的勵磁控制系統(tǒng)？　　2.27　勵磁控制系統(tǒng)性能的評價(jià)指標(biāo)主要有哪些？　　2.28　勵磁控制系統(tǒng)如何分類，其區(qū)別是什么？　　2.29　什么是系統(tǒng)的物理模型？　　2.30　什么是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型？　　2.31　控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型包括哪幾種？　　2.32　建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的方法有哪些？　　2.33　分析法建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有哪幾個(gè)步驟？　　2.34　試驗(yàn)法建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有哪些步驟？　　2.35　控制系統(tǒng)性能的分析方法有哪些？　　2.36　什么是時(shí)域分析法？　　2.37　什么是控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)？　　2.38　為什么說研究控制系統(tǒng)的動態(tài)比研究其靜態(tài)更有意義？　　2.39　控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)是什么？　　2.40　什么是頻率特性？　　2.41　什么是頻域分析法？　　2.42　頻域分析法有何特點(diǎn)？　　2.43　什么是控制系統(tǒng)的幅頻特性？　　2.44　什么是控制系統(tǒng)的幅頻特性曲線？　　2.45　什么是控制系統(tǒng)的幅相曲線？　　2.46　什么是控制系統(tǒng)的截止頻率？　　2.47　控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)有哪些？　　2.48　控制系統(tǒng)的帶寬頻率選擇有何要求？　　2.49　什么是控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？　　2.50　什么是傳遞函數(shù)的前向通道和反饋通道？　　2.51　控制系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)有何異同？　　2.52　自動控制系統(tǒng)主要包括哪些典型環(huán)節(jié)？　　2.53　什么是比例控制？　　2.54　比例環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型是什么？有何特點(diǎn)？　　2.55　比例環(huán)節(jié)參數(shù)的作用和影響是什么？　　2.56　慣性環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型是什么？有何特點(diǎn)？　　2.57　什么是微分控制？　　2.58　微分環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型是什么？有何特點(diǎn)？　　2.59　微分環(huán)節(jié)參數(shù)的作用和影響是什么？　　2.60　什么是積分控制？　　2.61　積分環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型是什么？有何特點(diǎn)？　　2.62　積分環(huán)節(jié)參數(shù)的作用和影響是什么？　　2.63　P1D控制的優(yōu)點(diǎn)是什么？　　2.64　振蕩環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型是什么？有何特點(diǎn)？　　2.65　純時(shí)間延時(shí)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型是什么？有何特點(diǎn)？　　2.66　什么是控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差？　　2.67　什么是控制系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性？　　2.68　什么是控制系統(tǒng)的方塊圖？　　2.69　控制系統(tǒng)的方塊圖如何繪制？　　2.70　什么是方塊圖的等效變換？　　2.71　信號流圖的性質(zhì)是什么？　　2.72　什么是擾動信號？　　2.73　什么是單位階躍響應(yīng)？　　2.74　什么是單位脈沖響應(yīng)？　　2.75　什么是控制系統(tǒng)的校正？　　2.76　串聯(lián)超前校正的原理是什么？　　2.77　串聯(lián)滯后校正的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？　　2.78　串聯(lián)超前校正和滯后校正的區(qū)別是什么？　　2.79　串聯(lián)滯后一超前校正的特點(diǎn)是什么？　　2.80　串聯(lián)校正和反饋校正有何區(qū)別？　　2.81　控制系統(tǒng)為什么要采用無源超前校正？　　2.82　控制系統(tǒng)無源滯后環(huán)節(jié)有什么作用？　　2.83　控制系統(tǒng)為什么要采用有源校正環(huán)節(jié)？　　2.84　什么是控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差？　　2.85　什么是電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？　　2.86　什么是電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性？　　2.87　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)？控制系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)是什么？　　2.88　什么是奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)？　　2.89　奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的特點(diǎn)是什么？　……第二章  發(fā)電機(jī)勵磁控制的基本概念第三章  發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)試驗(yàn)第四章  發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)典型事故分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　概述　　1.1　什么是發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)？　　問：什么是發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)？　　答：發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)（excitation　system）是提供發(fā)電機(jī)磁場電流的裝置，包括勵磁變壓器、勵磁調(diào)節(jié)與控制元件、磁場放電或滅磁裝置、起勵裝置、保護(hù)裝置等。　　1.2　　發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)如何分類？　　答：同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的分類方法有很多種。主要的方法有兩種，即按同步發(fā)電機(jī)勵磁電源的提供方式和勵磁電壓響應(yīng)速度?！　“磩畲烹娫刺峁┓绞降牟煌桨l(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)可以分為直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)、交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)和靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)?！　“磩畲烹妷喉憫?yīng)速度的不同，同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)可以分為常規(guī)勵磁系統(tǒng)、快速勵磁系統(tǒng)和高起始勵磁系統(tǒng)?！　?.3　　發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)有哪些任務(wù)？　　答：發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)主要有：　?。?）維持發(fā)電機(jī)或其他控制點(diǎn)（如發(fā)電廠高壓側(cè)母線）的電壓在給定水平，維持電壓在給定水平是勵磁控制系統(tǒng)最主要的任務(wù)?！　。?）控制并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組無功功率合理分配?！　。?）提高發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的能力。　?。?）提高電力系統(tǒng)傳輸功率極限．　　（5）提高發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的能力，故障切除后，勵磁系統(tǒng)的強(qiáng)勵、強(qiáng)減相互配合，平息振蕩。　?。?）改善電力系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀況。

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