同步发电机励磁控制系统小论文

  同步发电机励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供合格的电能，而且还可以有效地提高系统的技术指标。根据运行方面的要求，励磁控制系统可承担如下任务：1、电压控制。2、控制无功功率的分配。3、提高同步发动机并联运行的稳定性。4、改善电力系统的运行条件。5、水轮发电机组要求实现强行减磁。本文主要简述励磁系统的组成部分、工作原理并通过MATLAB仿真对同步发电机励磁控制系统进行相应地分析。

  励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，励磁功率单元主要包括直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统、静止励磁系统。

  而励磁调节器的最基本部分是一个闭环比例调节器。它的输入量是发电机电压,输出量是励磁机的励磁电流或发电机转子电流，统称为。它的主要功能有二：一是保持发电机的端电压不变；二是保持并联机组间无功电流的合理分配。

   自动励磁系统基本原理图如下图所示：

图1 自动励磁系统基本原理框图

  构成励磁调节的型式很多，但基本的控制由测量比较、综合放大、移相触发单元组成。

  以一个发电单元的简化线性AVR系统为例进行MATLAB仿真，

（1）用MATLAB中rlocus函数求出根轨迹。

>> num=32;

>> den=[1 23 62 40];

>> figure(1),rlocus(num,den);

则根轨迹如下图所示：

图2 根轨迹图

（2）置放大器为KA=40，用MATLAB求阶跃响应。

输入下面的指令：

>> numc=1280;

>> denc=[1 23 62 1320];

>> t=0:0.05:20;

>> step(numc,denc,t);

>> xlabel('t,s'),grid

其阶跃响应如图3所示：

图3 阶跃响应图

（3）建立SIMULINK仿真图后，运行后可得阶跃响应。

图4 仿真框图

  阶跃响应图：

图5 阶跃响应图

  本文通过对同步发电机励磁自动控制系统的简单分析，包括对其组成、原理以及MATLAB的相关仿真。对其有了初步的认识，只有了解基本的原理，才能够在其基础上进行更有效的设计。