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發電機調速器控制及低頻協調

  電力系統一旦發生停電故障,就會帶來較大的經濟損失,所以驗證發電機保護及控制的協調性是一項具有深遠現實意義的工作。特別是在電力系統振蕩期間,發電機保護很可能發生誤動,加強發電機保護及控制的協調性可以有效解決這些問題。在實際工作中,對于協調的技術方法的掌握,很多工程師都有工作盲點,缺少實戰經驗。當電力系統出現短路故障或者主負荷切換的情況時,可能會導致瞬時振蕩的出現。兩大發電機主控制系統即發電機調速器和勵磁系統共同協作和推動作用下,電力系統會重新建立回歸一個新的穩態。調速器和勵磁系統對于電力系統的穩定性起到至關重要的作用,前者主要控制系統頻率,后者主要控制電壓。

  調速器控制主要是為發電機組維持適合的速度調節和負荷分配。同步發電機的頻率和轉速密切相關。當發電機突然失負荷,那么轉速加快的同時頻率也會加大。此時,調速器主要通過封閉導葉等方式減少機械力和輸出功率。反之亦然,當發電機在過載的狀態下工作時,轉速會相應減小,同時轉動頻率也隨之下降。發電機滿負荷運行并處于低頻狀態的時候,現有的控制顯然還不具備糾正這種過載的能力,低頻甩負荷也需要在整個系統負荷匹配時才會發生。例如,在大型系統發生振蕩時,電力系統將解列成幾個典型的由數個電廠構成的孤網。在這些孤網里,存在著典型的負荷失配,如果在一個孤網上發生過載,頻率將減小,導致發電機轉速減緩。這個時候,就要求系統低頻甩負荷運行,這種應用在北美一些國家的電網中較為常見。通常,水輪發電機在低頻狀態下運轉并不會引發事故,所以在水輪機組中通常不需要特別配置低頻保護裝置。實際上,由于持續的低頻運行會對用戶或者同一孤網的設備造成損害,所以有些發電廠還是會設置低頻運行保護。 



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