同步發電機的自動調節勵磁裝置課程論文

『壹』 同步發電機勵磁自動調節的作用是什麼

勵磁自動調節的作用是：

如果功率因數或者電壓沒有在設定的范圍內，會快速做出反應，自動調整到設定的范圍內，保證發電機按照設定的要求運行。

同步發電機勵磁調節系統的工作原理

（一）控制發電機的端電壓

維持發電機的端電壓等於給定值是電力系統調壓的主要手段之一，在負荷變化的情況下，要保證發電機的端電壓為給定值則必須調節勵磁。

（二）控制無功功率的分配

當發電機並聯於電力系統運行時，它輸出的有功決定於從原動機輸入的功率，而發電機輸出的無功則和勵磁電流有關。為分析方便，假定發電機並聯在無窮大母線運行，即其機端電壓UG恆定。

(1)同步發電機的自動調節勵磁裝置課程論文擴展閱讀：

在現代電力工業中，同步發電機廣泛用於水力發電、火力發電、核能發電以及柴油機發電。由於同步發電機一般採用直流勵磁，當其單機獨立運行時，通過調節勵磁電流，能方便地調節發電機的電壓。

若並入電網運行，因電壓由電網決定，不能改變，此時調節勵磁電流的結果是調節了電機的功率因數和無功功率。

同步發電機的定子、轉子結構與同步電機相同，一般採用三相形式，只在某些小型同步發電機中電樞繞組採用單相。

『貳』 發電機勵磁系統的勵磁特性

自動調節勵磁系統可以看成為一個以電壓為被調量的負反饋控制系統。無功負荷電流是造成發電機端電壓下降的主要原因，當勵磁電流不變時，發電機的端電壓將隨無功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對電能質量的要求，發電機的端電壓應基本保持不變，實現這一要求的辦法是隨無功電流的變化調節發電機的勵磁電流。
發電機與系統並聯運行時，可以認為是與無限大容量電源的母線運行，要改變發電機勵磁電流，感應電勢和定子電流也跟著變化，此時發電機的無功電流也跟著變化。當發電機與無限大容量系統並聯運行時，為了改變發電機的無功功率，必須調節發電機的勵磁電流。此時改變的發電機勵磁電流並不是通常所說的「調壓」，而是只是改變了送入系統的無功功率。
在改變發電機的勵磁電流中，一般不直接在其轉子迴路中進行，因為該迴路中電流很大，不便於進行直接調節，通常採用的方法是改變勵磁機的勵磁電流，以達到調節發電機轉子電流的目的。
常用的方法有改變勵磁機勵磁迴路的電阻，改變勵磁機的附加勵磁電流，改變可控硅的導通角等。這里主要講改變可控硅導通角的方法，它是根據發電機電壓、電流或功率因數的變化，相應地改變可控硅整流器的導通角，於是發電機的勵磁電流便跟著改變。
這套裝置一般由晶體管，可控硅電子元件構成，具有靈敏、快速、無失靈區、輸出功率大、體積小和重量輕等優點。在事故情況下能有效地抑制發電機的過電壓和實現快速滅磁。 自動調節勵磁的組成部件有機端電壓互感器、機端電流互感器、勵磁變壓器；勵磁裝置需要提供以下電流，廠用AC380v、廠用DC220v控制電源.廠用DC220v合閘電源；需要提供以下空接點，自動開機.自動停機.並網（一常開，一常閉）增，減；需要提供以下模擬信號，發電機機端電壓100V，發電機機端電流5A，母線電壓100V，勵磁裝置輸出以下繼電器接點信號；勵磁變過流，失磁，勵磁裝置異常等。
勵磁控制、保護及信號迴路由滅磁開關，助磁電路、風機、滅磁開關偷跳、勵磁變過流、調節器故障、發電機工況異常、電量變送器等組成。在同步發電機發生內部故障時除了必須解列外，還必須滅磁，把轉子磁場盡快地減弱到最小程度，保證轉子不過的情況下，使滅磁時間盡可能縮短，是滅磁裝置的主要功能。根據額定勵磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非線性電阻滅磁。
近十多年來，由於新技術，新工藝和新器件的涌現和使用，使得發電機的勵磁方式得到了不斷的發展和完善。在自動調節勵磁裝置方面，也不斷研製和推廣使用了許多新型的調節裝置。由於採用微機計算機用軟體實現的自動調節勵磁裝置有顯著優點，很多國家都在研製和試驗用微型機計算機配以相應的外部設備構成的數字自動調節勵磁裝置，這種調節裝置將能實現自適應最佳調節。

『叄』 同步發電機勵磁調節系統的工作原理

同步發電機勵磁調節系統的工作原理
（一）控制發電機的端電壓
維持發電機的端電壓等於給定值是電力系統調壓的主要手段之一，在負荷變化的情況下，要保證發電機的端電壓為給定值則必須調節勵磁。
（二）控制無功功率的分配
當發電機並聯於電力系統運行時，它輸出的有功決定於從原動機輸入的功率，而發電機輸出的無功則和勵磁電流有關。為分析方便，假定發電機並聯在無窮大母線運行，即其機端電壓UG恆定。
（三）提高同步發電機並聯運行的穩定性
通常把電力系統的穩定性問題分為三類，即靜態穩定（Steady state stability）、暫態穩定（Transient stability）及動態穩定（Dynamic stability）問題。
所謂靜態穩定是指電力系統在受到小干擾作用時的穩定性，即受到小干擾作用後恢復原平衡狀態的能力；
暫態穩定是指電力系統在受到大幹擾（主要是短路）作用時的穩定性，即在大幹擾作用後系統能否在新的平衡狀態下穩定工作；
而動態穩定是指電力系統受干擾後（包括小干擾和大幹擾），在考慮了各種自動控制裝置作用的情況下，長過程的穩定性問題。

『肆』 永磁同步電機的自動調節

在改變發電機的勵磁電流中，一般不直接在其轉子迴路中進行，因為該迴路中電流很大，不便於進行直接調節，通常採用的方法是改變勵磁機的勵磁電流，以達到調節發電機轉子電流的目的。常用的方法有改變勵磁機勵磁迴路的電阻，改變勵磁機的附加勵磁電流，改變
可控硅的導通角等。這里主要講改變可控硅導通角的方法，它是根據發電機電壓、電流或功率因數的變化，相應地改變可控硅整流器的導通角，於是發電機的勵磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管，可控硅電子元件構成，具有靈敏、快速、無失靈區、輸出功率大、體積小和重量輕等優點。在事故情況下能有效地抑制發電機的過電壓和實現快速滅磁。自動調節勵磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單元、調差單元、穩定單元、限制單元及一些輔助單元構成。被測量信號（如電壓、電流等），經測量單元變換後與給定值相比較，然後將比較結果（偏差）經前置放大單元和功率放大單元放大，並用於控制可控硅的導通角，以達到調節發電機勵磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發脈沖與可控硅整流器的交流勵磁電源同步，以保證控硅的正確觸發。調差單元的作用是為了使並聯運行的發電機能穩定和合理地分配無功負荷。穩定單元是為了改善電力系統的穩定而引進的單元 。勵磁系統穩定單元 用於改善勵磁系統的穩定性。限制單元是為了使發電機不致在過勵磁或欠勵磁的條件下運行而設置的。必須指出並不是每一種自動調節勵磁裝置都具有上述各種單元，一種調節器裝置所具有的單元與其擔負的具體任務有關。

『伍』 請問哪裡可以找到關於數字式同步發電機勵磁調節器設計的資料

同步發電機是電力系統以及工業生產中的重要元件其勵磁裝置的性
能直接影響同步發電機運行的可靠性和穩定性目前國內生產的同步電
動機勵磁裝置大多數採用模擬控制電路這種控制電路存在硬體多控制
板數量多接線復雜可靠性差等缺點對於現場人員使用和維護都造成
了一定困難微機控制技術的發展為解決以上問題提供了技術支持
我公司從80 年代起研製並生產了大量的微機控制整流設備特別是在
晶閘管的控制技術上有比較豐富的經驗
針對勵磁裝置中存在的一些問題我公司採取微機控制技術並且吸
取了現有勵磁設備的精華其中包括1972 年原機械工業部電器工業管理局
的統一設計的技術關鍵和同步發電機失步保護和帶載自動再整步技術精
華研製出了新型微機控制同步發電機晶閘管勵磁裝置該裝置具有控制
集成度高控制精度高運行可靠性高穩定性好現場使用和維護方便
等優點
微機控制同步發電機勵磁裝置分為HRKLF11 和HRKLF12 兩個系列11
系列供拖動非沖擊性負載的同步發電機恆定勵磁用12 系列供有沖擊性負
載的同步發電機按負荷自動調節勵磁維持無功電流恆定之用該裝置均具
有失步保護和帶載自動再整步功能適用於200-10000KW 同步發電機配套
1 控制電路採用MCS-89C51 系列單片微機控制控制板集成度高,軟體
中有豐富的設備自檢功能
2 具有良好的失步保護功能和帶載自動再整步功能
3 全壓起動時起動至亞同步轉速順極性投入勵磁使電機牽入同步運行
4 同步發電機起動和停車時自動滅磁以免感應過電壓擊穿設備
5 可手動調節勵磁電流電壓進行功率因數調整
6 本設備所帶放電電阻RF 阻值為所配用的同步發電機轉子勵磁繞
組直流電阻的10 倍其長期允許電流為同步發電機額定勵磁電流的 按負荷自動調整勵磁基本保持同步發電機無功電流恆定
2 具有零勵磁保護功能
本裝置的主電路包括整流變壓器三相半控整流橋阻容滅磁環節
和起動環節等控制電路主要由單片機MCS-8751 勵磁電流調節器電
流給定與反饋環節投全壓和投勵環節失步檢測環節強勵環節無功
補償環節微機觸發環節和自檢環節等組成以上控制電路主要集成到一塊控制板上具有同步發電機的起動正常勵磁失步檢測和保護強勵
自動關橋以及無功補償等功能
下面分別介紹各部分組成和原理
1 三相半控整流電路
整流變壓器將交流380V 電源電壓降至勵磁所需的電壓其二次輸出線
電壓為U21
每個主橋晶閘管及整流二極體在一個電周期360 度內輪流導通120 度
晶閘管由其相應的觸發插件提供的觸發脈沖開通整流二極體為自然換流
整流橋直流輸出電壓為
Ud 1.35 U21(1+cos )/2
式中U21 整流變壓器二次側線電壓V
晶閘管的控制角
Ud 0.3-1.2Ufe
Ufe 電機額定滿載勵磁電壓
2 阻容滅磁環節
阻容滅磁的任務是關斷主橋晶閘管停止主橋向電機輸出勵磁電壓和
電流
輸出勵磁電壓和電流採用阻容滅磁不僅滅磁速度快而且關橋可靠
下列情況下阻容滅磁動作
1 電機發生帶勵失勵失步時阻容滅磁動作關斷主橋使電機轉入異
步運行失步源消失後實現帶載自動再整步
2 當電機發生斷電失步時阻容滅磁動作關斷主橋電機勵磁繞組儲
存的磁場能量經附加電阻RF 及電容C10 和C11 衰減當勵磁電流lf 由額定值
Ife 衰減到0.368Ife 時實現斷電失步再整步
3 當電機正常或事故停機時阻容滅磁動作關斷主橋避免在下一次
開機時因主橋未關斷而誤投勵
電容C10 由交流26OV 電源經單相全波整流充電至34OV 左右
當滅磁插件發出滅磁脈沖後滅磁晶閘管KP4 開通C10 上予充電壓反
向加於主橋兩端為保證主橋可靠關斷CM1 容量的選擇應保證施加反壓的
時間大於主橋晶閘管的熱態關斷時間在施加反壓的同時C10 經電機勵磁
繞組向C11 放電
當Vc10 Vc11 時流過KP4 的電流近似為零KP4 自動關斷
3 起動環節
主要技術要求
l 在電機投勵前的整個非同步起動過程中當勵磁繞組有正向感應電壓時
起動晶閘管 KP5 應可靠開通以便附加電阻 RF 在有正負半周感應電壓時均
能接入勵磁繞組使電機獲得良好的對稱起動特性而投入正常勵磁後KP5
應可靠關斷並轉入高開通值高開通值應保證電機在正常勵磁強勵及滅磁時不誤開通以避免長期接入附加電阻而燒毀在電機勵磁繞組出現
過電壓時KP5 應開通對勵磁繞組起過電壓保護作用
2 起動控制迴路中的R21 選擇滿足高開通值外並應滿足正常運行時的
熱穩定要求
工作原理在電機半壓起動油開關閉合後J1-2 閉合此時WHK2 4 閉
合在未投勵時此時R21 與R22 並聯並聯後阻值較低R23//RW21 迴路可
分得較高電壓因R21 阻值較高R23//RW21 分得電壓就低KP5 就需在較高主
橋電壓下開通改變R21 R22阻值可獲得所需的KP5 高低開通值
4 勵磁電流調節器
電流調節器由運算放大器U302B 組成的比例積分放大器和二極體限幅
環節組成電流給定由電位器POT 構成電流反饋由ID 輸入電流調節器
的輸出值經過電阻R235 和R236 分壓後送給模數轉換器A/D0804 經過轉
換後的數字量輸入到微機去控制晶閘管的觸發角
為了把電流限制在某個最大允許值電流調節器具有限流功能即電流
截止功能調節電位器RW35 可以調節限流值調節電位器RW37 R334 和
C311 可以改變電流調節環的比例積分參數
調節環的輸出電壓與移相角之間存在著非線性關系為了使得操作人
員調節方便使勵磁電壓或電流能夠線性跟蹤電位器的給定變化在
單片機控製程序中設置了非線性校正環節
5 投全壓和投勵環節
同步發電機在整個起動過程中其轉子感應交變電壓的頻率是隨著轉
子的加速而變化的轉速越高感應交變電壓的頻率就越低電機剛起動
瞬間轉子感應電壓頻率與定子迴路頻率f1 相同為50HZ 而達到任一
轉差S 時的轉子感應電壓頻率f 為 f=fl S=50S
當同步發電機加速至同步轉速的90 時轉差s 0.1 投入全壓
當同步發電機加速至亞同步時同步轉速的95 轉差S 0.05 順
極性投勵此時轉子感應電壓頻率為
f=50 0.05=2.5 周
一個周期時間為T l/f=l/2.5 0.4 秒
電機進入亞同步轉速時投勵環節接收到頻率為2.5Hz 的轉子感應電
壓信號後順極性感應電流方向與勵磁電流方向相同發出脈沖去觸
發主迴路晶閘管從而投入勵磁將同步發電機牽入同步運行
6 觸發脈沖形成與放大環節
觸發脈沖的形成與放大電路的原理為由單片機P1 口發出120 度電
角度方波送入與門74LS08 的一個輸入端與門另一端輸入高頻的脈沖列
FO 其輸出端即輸出120 度的寬脈沖列然後經過上拉電阻加以放大輸出
此信號接入脈沖變壓器的原邊脈沖變壓器的副邊接入晶閘管的門極和陰極7 強勵環節
當定子迴路三相交流電壓降至某一百分比如80 時進行突出強
勵強勵時間為10 秒
8 無功補償環節僅HRKLF12 型用
拖動沖擊負載的同步發電機當負載增加仍為恆定勵磁時其輸出無功
電流減少超過額定負載時減少得更為嚴重甚至變為從電網吸取感性無
功電流這不利於電機運行和電網電壓的穩定沖擊負載的大型同步電動
機對電網影響大需要按照電機負載的大小自動調節勵磁
HRKLF12 型設備用無功補償插件檢測同步發電機定子迴路有功電流信
號用來在負載增加時實現自動增磁使沖擊負載的同步發電機以輸出較
穩定的無功電流運行
此環節由二極體開關式相敏橋和雙T 濾波器組成
9 裝置運行狀況檢測與顯示
該裝置具有微機自動檢測功能且有數字顯示各種狀態在設備啟動和
運行過程中微機能自動檢測設備狀況當有故障出現時會自動停機且顯
示表示故障種類代碼如快熔熔斷器熔斷後顯示7 數字顯示如表5.1
所示

『陸』 簡要說明同步發電機勵磁自動控制系統如何維持端電壓在給定水平

通過反饋控制實現的。簡單的說，檢測出口電壓值，偏低時，通過自動控制系統增加勵磁電流，從而提升出口電壓。出口電壓過高時，則自動減小勵磁電流，降低出口電壓，始終讓出口電壓維持在一定的水平。

『柒』 乞「電氣工程及其自動化」論文一篇，關於供電系統的即可（專科類），謝謝

題目：低壓網功率因數對供電企業的影響
系部：
專業：電氣工程及其自動化
姓名：
班級：
學號：
指導教師：
摘要
隨著我國電力的不斷發展，對於供用電的要求也越來越嚴格，它是我們日常生活中不可缺少的部分，是整個國民經濟的重要組成部分，它直接影響著工農業生產的發展和人民生活的提高，是當今社會經濟發展和人民群眾日常生活不可缺少的主要能源。對廣大供電企業來說，用戶功率因數的高低，直接關繫到電力網中的功率損耗和電能損耗，關繫到供電線路的電壓損失和電壓波動，而且關繫到節約用電和整個供電區域的供電質量，這是眾所周知的道理。因此，提高電力系統的功率因數，已成為電力工業中一個重要課題，而提高電力系統的功率因數，首先就要提高各用戶的功率因數。文中簡要集中探討了影響電網功率因數的主要因素以及低壓無功補償的幾種使用方法，以及確定無功補償容量從而提高電力系統功率因數的一般方法。
[關鍵詞] 功率因數 影響因素 補償方法 容量確定
目錄
一、緒論 4
二、主要內容： 6
1、影響功率因數的主要因素 6
1.1、電感性設備和電力變壓器是耗用無功功率的主要設備 6
1.2、供電電壓超出規定范圍也會對功率因數造成很大影響 7
1.3、電網頻率的波動也會對非同步電動機和變壓器的磁化無功功率造成一定的影響 7
2、低壓網的無功補償 8
2.1、低壓網無功補償的一般方法 8
2.1.1、 隨機補償 8
2.1.2、 隨器補償 8
2.1.3、跟蹤補償 9
2.2、 採用適當措施，設法提高系統自然功率因數 9
2.2.1、合理選用電動機 10
2.2.2、 提高非同步電動機的檢修質量 10
2.2.3、 採用同步電動機或非同步電動機同步運行補償 10
2.2.4、 正確選擇變壓器容量提高運行效益 11
3、 功率因數的人工補償 12
3.1、 變電站最常用的安裝並聯電容器組 12
3.2 並聯補償移相電容器，應滿足以下電壓和容量的要求 12
3.3 分相補償 13
三、結束語 14
四、參考文獻 15
一、緒論
許多用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，無功功率是恆量能量轉換規模的物理量；因此在供用電系統中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。
在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數COSφ，其計算公式為：COSφ=P/S
在電力網的運行中，功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。
用戶功率因數的高低，對於電力系統發、供、用電設備的充分利用，有著顯著的影響。無功功率補償，又叫就地補償，適當提高用戶的功率因數，不但可以充分的發揮發、供電設備的生產能力、減少線路損失、改善電壓質量，而且可以提高用戶用電設備的工作效率和為用戶本身節約電能。因此，對於全國廣大供電企業，不但可以減輕上一級電網補償的壓力，改善提高用戶功率因數，而且能夠有效地降低電能損失，減少用戶電費。其社會效益及經濟效益都會是非常顯著的。
二、主要內容：
1、影響功率因數的主要因素
1.1、電感性設備和電力變壓器是耗用無功功率的主要設備
大量的電感性設備，如非同步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。據有關的統計，在工礦企業所消耗的全部無功功率中，非同步電動機的無功消耗佔了60％～70％；而在非同步電動機空載時所消耗的無功又佔到電動機總無功消耗的60％～70％。所以要改善非同步電動機的功率因數就要防止電動機的空載運行並盡可能提高負載率。電力變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10％～15％，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因而，為了改善電力系統和企業的功率因數，變壓器不應空載運行或長期處於低負載運行狀態。
1.2、供電電壓超出規定范圍也會對功率因數造成很大影響
當供電電壓高於額定值的10%時，由於磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據有關資料統計，當供電電壓為額定值的110％時，一般無功將增加35％左右。當供電電壓低於額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。由Q=UI*Sin?推出Sin?=Q∕UI,所以，應當採取措施使電力系統的供電電壓盡可能保持穩定。
1.3、電網頻率的波動也會對非同步電動機和變壓器的磁化無功功率造成一定的影響
綜上所述，我們知道了影響電力系統功率因數的一些主要因素，因此我們要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網功率因數提高的一些實用方法，使低壓網能夠實現無功的就地平衡，達到降損節能的效果。
2、低壓網的無功補償
2.1、低壓網無功補償的一般方法
低壓無功補償我們通常採用的方法主要有三種：隨機補償、隨器補償和跟蹤補償。下面簡單介紹這三種補償方式的適用范圍及使用該種補償方式的優缺點。
2.1.1、 隨機補償
隨機補償就是根據個別用電設備對無功的需要量將單台或多台低壓電容器組分散地與用電設備並接，它與用電設備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用於補償個別大容量且連續運行(如大中型非同步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。此種方式可較好地限制農網無功峰荷。
隨機補償的優點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，不會造成無功倒送，而且不需頻繁調整補償容量。具有投資少、佔位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優點。
2.1.2、 隨器補償
隨器補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器二次側，以無功補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配變空載無功是農網無功負荷的主要部分，對於輕負載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導致電費單價的增加，不利於電費的同網同價。
隨器補償的優點：接線簡單、維護管理方便、能有效地補償配變空載無功，限制農網無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無功網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。
2.1.3、跟蹤補償
跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組補償在大用戶0.4KV母線上的補償方式。適用於100KVA以上的專用配電用戶，可以替代隨機、隨器兩種補償方式，補償效果好。
跟蹤補償的優點是運行方式靈活，運行維護工作量小，比前兩種補償方式壽命相對延長、運行更可靠。但缺點是控制保護裝置復雜、首期投資相對較大。但當這三種補償方式的經濟性接近時，應優先選用跟蹤補償方式。
2.2、 採用適當措施，設法提高系統自然功率因數
提高自然功率因數是不需要任何補償設備投資，僅採取各種管理上或技術上的手段來減少各種用電設備所消耗的無功功率，這是一種最經濟的提高功率因數的方法。下面將對提高自然功率因數的措施做一些簡要的介紹。
2.2.1、合理選用電動機
合理選擇電動機，使其盡可能在高負荷率狀態下運行。在選擇電動機時，既要注意它們的機械特性，又要考慮它們的電氣指標。舉例說，三相非同步電動機（100KW）在空載時功率因數僅為0.11，1/2負載時約為0.72，而滿負載時可達0.86。所以核算負荷小於40%的感應電動機，應換以較小容量的電動機，並合理安排和調整工藝流程，改善運行方式，限制空載運轉。故從節約電能和提高功率因數的觀點出發，必須正確合理的選擇電動機的容量。
2.2.2、 提高非同步電動機的檢修質量
實驗表明，非同步電動機定子繞組匝數變動和電動機定、轉子間的氣隙變動是對非同步電動機無功功率的大小有很大影響。因此檢修時要特別注意不使電動機的氣隙增大，以免使功率因數降低。
2.2.3、 採用同步電動機或非同步電動機同步運行補償
由電機原理可知，同步電動機消耗的有功功率取決於電動機上所帶機械負荷的大小，而無功取決於轉子中的勵磁電流大小，在欠激狀態時，定子繞組向電網「吸取」無功，在過激狀態時，定子繞組向電網「送出」無功。因此，只要調節電機的勵磁電流，使其處於過激狀態，就可以使同步電機向電網「送出」無功功率，減少電網輸送給工礦企業的無功功率，從而提高了工礦企業的功率因數。非同步電動機同步運行就是將非同步電動機三相轉子繞組適當連接並通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行狀態，這就是「非同步電動機同步化」。因而只要調節電機的直流勵磁電流，使其呈過激狀態，即可以向電網輸出無功，從而達到提高低壓網功率因數的目的。
2.2.4、 正確選擇變壓器容量提高運行效益
對於負載率比較低的變壓器，一般採取「撤、換、並、停」等方法，使其負載率提高到最佳值，從而改善電網的自然功率因數。如：對平均負荷小於30%的變壓器宜從電網上斷開，通過聯絡線提高負荷率。
通過以上一些提高加權平均功率因數和自然功率因數的敘述，或許我們已經對「功率因數」這個簡單的電力術語有了更深的了解和認識。知道了功率因數的提高對電力企業的深遠影響，下面我們將簡單介紹對用電設備進行人工補償的方式和對補償容量的確定方法。
3、 功率因數的人工補償
功率因數是工廠電氣設備使用狀況和利用程度的具有代表性的重要指標，也是保證電網安全、經濟運行的一項主要指標。供電企業僅僅依靠提高自然功率因數的辦法已經不能滿足工廠對功率因數的要求，工廠自身還需要裝設補償裝置，對功率因數進行人工補償。
3.1、 變電站最常用的安裝並聯電容器組

從上圖可以看出，在原來的電路中根據基爾霍夫定律，流入的電流等於流出的電流，但是並聯接入電容器，在相量圖中得知?角明顯小於原來的角，因此，能提高功率因數，提高線路電能傳輸能力，減少線路上的損耗。

3.2 並聯補償移相電容器，應滿足以下電壓和容量的要求
Ue?c≥Ug?c
nQg?c≥Qc
式中
Ue?c——電容器的額定電壓（KV）
Ug?c——電容器的工作電壓（KV）
n——並聯的電容器總數
Qg?c——電容器的工作容量（Kvar）
Qc——電容器的補償容量（Kvar）
3.3 分相補償
在民用建築中大量使用的是單相負荷，照明、空調等由於負荷變化的隨機性大，容易造成三相負載的嚴重不平衡，尤其是住宅樓在運行中三相不平衡更為嚴重。由於調節補償無功功率的采樣信號取自三相中的任意一相，造成未檢測的兩相要麼過補償，要麼欠補償。如果過補償，則過補償相的電壓升高，造成控制、保護元件等用電設備因過電壓而損壞；如果欠補償，則補償相的迴路電流增大，線路及斷路器等設備由於電流的增加而導致發熱被燒壞。這種情況下用傳統的三相無功補償方式，不但不節能，反而浪費資源，難以對系統的無功補償進行有效補償，補償過程中所產生的過、欠補償等弊端更是對整個電網的正常運行帶來了嚴重的危害。

對於三相不平衡及單相配電系統採用分相電容自動補償是解決上述問題的一種較好的辦法，其原理是通過調節無功功率參數的信號取自三相中的每一相，根據每相感性負載的大小和功率因數的高低進行相應的補償，對其它相不產生相互影響，故不會產生欠補償和過補償的情況。

三、結束語
本文淺談了功率因數對廣大供電企業的影響以及提高功率
因數所帶來的經濟效益和社會效益，尤其是最重要的線損（最為
重要的是降損，分為技術降損和管理降損），介紹了影響功率因
數的主要因素以及提高功率因數的一般方法，還闡述了如何確定
無功功率的補償容量及無功功率的三種人工補償的具體方式。我
們只有端正自己的認知態度，很好的去歸納，總結這些知識的重
要部分，做好自己的本質工作，並且能在此基礎上再更上一個台
階，用自己的實際行動，為供電事業貢獻出自己的微薄之力。

四、參考文獻
1、運新，《電監察》水利電力出版社
2、靳龍章 丁毓山，《網無功補償實用技術》國水利水電出版社

『捌』 同步發電機勵磁調節系統的工作原理

同步發電機勵磁調節系統通常分為「手動勵磁調節系統」和「自動勵磁調節系統」。
手動勵磁調節系統的工作原理:將勵磁機或其它交流電源進行整流，得到直流電源，再將直流電
源通過磁場變阻器和滅磁開關接通發電機轉子迴路，改變磁場變
阻器的阻值就可以調節勵磁電流的大小，從而達到調節發電機定
子電壓的目的。(也有採用可控硅整流手動勵磁調節系統)
自動勵磁調節系統的工作原理:將勵磁機或其它交流電源通過可控硅整流裝置得到直流勵磁電源。
利用發電機出口的壓變和流變反映發電機電壓偏差和無功功率，
將偏差信號轉換成可控硅的觸發信號，根據發電機電壓和無功功
率自動調節勵磁電流。在系統故障時還有自動「強行勵磁」功能。
只能簡單說這些。勵磁系統具體結構很多，原理大同小異，你可以在網路上查詢。

『玖』 電力系統自動化技術論文

電力系統自動化技術的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網版權所有，為電力工業解決能源資源和環境約束的矛盾創造了條件。我為大家整理的電力系統自動化技術論文，希望你們喜歡。
電力系統自動化技術論文篇一
淺析電力系統自動化技術

【摘 要】隨著電力電子技術、微電子技術溝迅猛發展，原有的電力傳動(電子拖動)控制的概念已經不能充分概抓現代生產自動化系流中承擔第一線任務的全部控制設備。而且，電力拖動控制已經走出工廠，在交通、農場、辦公室以及家用電器等領域獲得了廣泛運用。它的研究對象已經發展為運動控制系統，下面僅對有關電氣自動化技術的新發展作一些介紹。

【關鍵詞】電力自動化;現場匯流排;無線通訊技術;變頻器

0 引言

現今，創新的自動化系統控制著復雜的工藝流程，並確保過程運行的可靠及安全，為先進的維護策略打造了相應的基礎。

電力過程自動化技術的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網版權所有，為電力工業解決能源資源和環境約束的矛盾創造了條件。隨著社會及電力工業的發展，電力自動化的重要性與日劇增。傳統的信息、通信和自動化技術之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術，包括無線網路、現場匯流排、變頻器及人機界面、控制軟體等，大大提升了過程系統的效率和安全性能。

電力系統自動化系統一般是指電工二次系統，即電力系統自動化指採用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置並通過信號系統和數據傳輸系統對電力系統各個元件、局部系統或全系統進行就地或遠方自動監視、協調、調節和控制以保證電力系統安全穩定健康地運行和具有合格的電能質量[1]。

1 電力自動化的發展

我國是從20世紀60年代開始研製變電站自動化技術。變電站自動化技術經過數十年的發展已經達到一定的水平，在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓變電站採用了自動化技術實現無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量採用自動化新技術，從而大大提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可能性，降低了變電站建設的總造價，這已經成為不爭的事實。然而，技術的發展是沒有止境的，隨著智能化開關、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、變電站運行操作培訓模擬等技術日趨成熟，以及計算機高速網路在實時系統中的開發應用，勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響，全數字化的變電站自動化系統即將出現。

2 電力自動化的實現技術

現場匯流排(Fieldbus)被譽為自動化領域的計算機區域網。信息技術的飛速發展，引起了自動化系統結構的變革，隨著工業電網的日益復雜工業自動化網版權所有，人們對電網的安全要求也越來越高，現場匯流排控制技術作為一門新興的控制技術必將取代過去的控制方式而應用在電力自動化中。

3 無線技術

無線通訊技術因其不必在廠區范圍內進行繁雜、昂貴的布線，因而有著誘人的特質。位於現場的巡視和檢修維護人員藉此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯系，並實現信息共享。此外，無線技術還具有高度靈活性、易於使用、通過遠程鏈接可實現遠方設備或系統的可視化、參數調整和診斷等獨特功能。無線技術的出現及快速進步，正在賦予電力工業領域以一種嶄新的視角來觀察問題，並由此在電力流程工業領域及資產管理領域，開創一個激動人心的新紀元。

盡管目前存在多種無線技術漢陽科技，但僅有幾種特別適用於電力流程工業。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、搭載的數據容量(帶寬)、抗RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)干擾性、對物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性，還有成本，都因無線技術網路的不同而不同。因此，很多用戶都傾向於“依據具體的應用場合，來選定合適的無線技術”。控制用的無線技術主要有GSM/GPRS(蜂窩)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自組織網路等，其中尤以Wi-Fi和WIMAX應用增長速度最快，這是因為其在帶寬和安全性能方面較優、在數據集中和網路化方面具備卓越的安全框架、具有主機數據集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。

4 信息化技術

電力信息化包括電力生產、調度自動化和管理信息化兩部分。廠站自動化歷來是電力信息化的重點，大部分水電廠、火力發電廠以及變電站配備了計算機監控系統;相當一部分水電廠在進行改造後還實現了無人值班、少人值守。發電生產自動化監控系統的廣泛應用大大提高了生產過程自動化水平。電力調度的自動化水平更是國際領先，目前電力調度自動化的各種系統，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省電力調度機構全部建立了SCADA系統，電網的三級調度100%實現了自動化。華北電力調度局自動化處處長郭子明說，早在20世紀70年代華北電力調度局就用晶體管計算機調度電力，從國產121機到176機，再到176雙機，華北電力調度局全用過，到1978年已經基本實現了電網調度自動化。

5 安全技術

電力是社會的命脈之一，當今人類社會對電力系統的依賴已到了難以想像的程度。電力系統發生大災變對於社會的影響是不可估量的，因此電力系統最重要的是運行的安全性，但這個問題在全世界均未得到很好解決，電力系統發生大災變的概率小但後果極其嚴重，我國電力系統也出現過穩定破壞的重大事故。由於我國經濟快速發展的需求，電力工業將會繼續以空前的速度和規模發展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯網等重大工程的實施，我國必將出現世界上最大規模的電力系統。

6 傳動技術

實現變頻調速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。變頻器作為節能降耗減排的利器之一，在電力設備中的應用已經極為廣泛而成熟。對於變頻器廠商而言，在未來30年，變頻器，尤其是高壓變頻器在電力節能降耗中的作用極為明顯，變頻器也成為越來越多電力行業改造技術的首選。

在業內，以ABB為首的電力自動化技術領導廠商，ABB建立了全球最大的變壓器生產基地及絕緣體製造中心。自1998年成立以來，公司多次參與國家重點電力建設項目，憑借安全可靠、高效節能的產品性能而獲得國內外用戶的好評。其公司多種產品，包括：PLC、變流器、儀器儀表、機器人等產品都在電力行業中得到很好的應用。

7 人機界面

發電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設備，隨著科學技術的不斷發展，搜企網，單片機技術的日趨完善，電力行業中對發電站、變電站設備提出了更高精密、更高質量的要求，直流電源屏是發電站、變電站二次設備中非常重要的設備，直流電源屏承擔著向發電站、變電站提供直流控制保護電源的作用，同時提供給高壓開關及斷路器的操作電源，因此直流電源屏的可靠性將直接關繫到發電站的安全運行，直流電源屏的發展已經經歷了很長的時間，從早期的直流發電機、磁飽和直流充電機到集成電路可控硅控制直流充電機、單片機控制可控硅充電機、高頻開關電源充電機等，至目前直流電源屏已很成熟。

直流電源屏整流充電部分仍然採用目前國際最流行的軟開關技術，將工頻交流經過多級變換，最後形成穩定的直流輸出，直流電源屏系統控制的核心部件是V80系列可編程式控制制器PLC，它將系統採集的輸入輸出模擬量以及開關量經過運算處理，最終控制高頻開關電源模塊使其按電池曲線及有人為設置的工作要求更可靠地工作。

8 結束語

電氣自動化技術是當今世界最活躍、最充滿生機、最富有開發前景的綜合性學科與眾多高新技術的合成。其應用范圍十分廣泛，幾乎滲透到國民經濟各個部門，隨著我國科技技術的發展，電氣自動化技術也隨之提高。

【參考文獻】

[1]汪秀麗.中國電力系統自動化綜述[J].水利電力科技，2005(02).

[2]唐亮.論電力系統自動化中智能技術的應用[J].矽谷，2008(02).

[3]夏永平，唐建春.淺議電力系統自動化[J].矽谷，2010(06).
電力系統自動化技術論文篇二
電力系統自動化技術分析

摘 要：現代社會對電能供應的“安全、可靠、經濟、優質”等各項指標的要求越來越高，相應地，電力系統也不斷地向自動化提出更高的要求。電力系統自動化技術不斷地由低到高、由局部到整體發展，文章對此進行了詳細的闡述。

關鍵詞：電力系統;自動化;自動化技術

引言

近幾年來，隨著計算機和通信技術的不斷發展，電力系統已經發展成為融計算機、通信、控制和電力電子裝備為一體的系統。電力系統自動化處理的信息量越來越大，觀測范圍也越來越廣，閉環控制的的對象也越來越豐富。為確保電力系統安全、平穩、健康的運行，對電力系統的各個元件、局部、全系統，採用具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號和數據傳輸的系統，就地或遠距離進行自動監視、調節和控制等，從而達到合格的電能質量。

1 電力系統自動化與智能控制系統

1.1 電力系統自動化

電力系統自動化主要是指通過具有自動控制功能和自動檢測功能的設備對電能傳輸和生產的全過程進行自動化管理和自動化調度。使用自動化技術能夠實現對電力系統遠程和就地的自動控制、調節和監視，為電力系統穩定、安全、正常的運行提供保障，最大限度的滿足電能質量的實際需求。實現電力系統化自動化對提高電力系統運轉水平有著極為重要的現實意義，其自動化主要包括變電站自動化、配電網自動化和以及調度電網自動化等方面。實現電力系統自動化能夠為電力系統穩定、安全的運行提供保障，提高電力系統供電質量，實現電力企業的經濟效益和管理效率。

1.2 智能技術與電力系統自動化的結合

智能技術的發展為電力系統自動化的發展提供了更高的平台。在電力系統自動化中應用智能技術不僅能夠發展和完善電力自動化技術，而且通過智能系統的有效應用，可以有效協調電力系統的不穩定性。考慮到當前電力系統的發展還不是很成熟，因此為了盡可能的滿足公眾對廉價和便利的電力網路需求，將智能技術應用到電力系統當中十分必要。但當前我國電力系統自動化水平還不是很高，各方面發展不太成熟，都不同程度的存在一些問題和不完善的地方。

2 電力系統中的自動化技術

2.1 變電站自動化

目前，我國變電站自動化的發展已經取得一定成效，使得變電站運行成本得到了很大程度的降低，增強了電網調度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。由於變電自動化具有運行狀態穩定、自動化程度高等方面的特點，在各級變電站中得到了廣泛運用。利用自動化技術，能夠將電話人工操作和人工監視取代，從而使得安全運行水平和工作效率大大提高。

2.2 電網調度自動化

電網調度自動化主要包括核心計算機控制系統以及用於實時分析、計算的軟體系統。電網調度自動化技術能夠在進行電力生產時，利用對電網系統安全性和運行狀態的分析和監控，對電力市場進行自動調度，滿足電力市場實際運營需求。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。在發電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端，調度端則主要用於對遠動端收集來的信息進行調度。

2.3 變電綜合自動化

變電綜合自動化通過對現代電子技術、信息處理技術以及計算機技術的運用，對變電站設備、儀器進行優化設計和功能組合，實現對變電站主要線路和相關設備的測量、自動控制以及監視等全面管理。追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如，勵磁控制、潮流控制。該技術具有維護調試和操作簡便等方面的特點，使得變電站保護性能大幅增強，從根本上實現了變電站遠程監控管理手段。

2.4 配電網自動化

配電網自動化技術通過將配電線路和配電變電站結合，共同合成配電網，具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術能夠對配電網運行狀態進行實時監控，從而對配電網運行模式進行改進和優化，當配電網發生故障，出現運行異常現象時，配電網自動化技術能夠將故障及時找出，並予以有效的處理措施。

3 電力系統中的智能技術

3.1 模糊控制

模糊控制主要採用的是一種模糊的宏觀控制系統，它具有易操作性、非線性、隨機性、簡單化和不確定性等特點，這些特點使得監理模糊關系模型變得十分簡單容易，並且具有非常大的優越性。模糊控制方法的優越性在任何地方都體現出來，包括家用電器中，他使得控制操作變得非常容易掌握並且十分的簡單。這種模糊理論的智能技術在電力系統自動化的控制中具有非常實用的價值，因為他能夠模擬人的決策過程和模糊推理過程。

3.2 線性最優控制

最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分，也是將最優化理論用於控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多，最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題，取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式。電力系統線性最優控制器目前已在電力生產中獲得了廣泛的應用，發揮著重要的作用。

3.3 專家系統控制

專家系統在電力系統中的應用范圍很廣，包括對電力系統處於警告狀態或緊急狀態的辨識，提供緊急處理，系統恢復控制，非常慢的狀態轉換分析，切負荷，系統規劃，電壓無功控制，故障點的隔離，配電系統自動化，調度員培訓，電力系統的短期負荷預報，靜態與動態安全分析，以及先進的人機介面等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用。但仍存在一定的局限性。

3.4 神經網路控制

神經網路控制是通過人工神經網路發展而成的，它主要應用在學習方面以及模型結構方面，並且已經得到了廣泛的傳播和成果。神經網路控制的非線性是目前最受人們關注的，此外它的魯棒能力、處理能力以及自主學習能力也同樣受到人們的關注。神經網路是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的神經網路。根據具體問題的不同，已經有多種神經網路結構及其訓練演算法在電力系統中得到了應用，主要的神經網路理論研究有神經網路的硬體實現問題研究和神經網路學習演算法研究等。

4 智能技術與自動化的發展趨勢

目前， 自動化正由單個單元逐步發展為部分區域乃至整個系統，有單一功能逐步發展為一體化、多功能。在控制策略問題上日益向著適應化、最優化、區域化和智能化方向發展。隨著我國科技水平不斷進步，智能化技術已廣泛運用於各個領域，對電力系統而言，其意義尤為重要。雖然在電力電力系統中，智能技術已得到了廣泛運用，當就目前的發展趨勢來看，以計算機軟硬體為基礎的智能技術在電力系統中還將得到更為全面的應用。此外，智能技術與自動化技術將會得到更加緊密的結合，在電網系統中得到為好的運用。

5 結束語

隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發展，電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域，而信息技術的發展，不僅會推動電力系統監測的發展，也會推動電力系統控制向更高水平發展。

參考文獻

[1]夏書軍，程志武，周曉東.自動化技術在電力系統配電網中的應用[J].中國新技術新產品，2010(2)：78-79.

[2]朱淋，徐秀英，肖中圖.淺論電力系統及其自動化技術的應用能力[J]科技風，2010(4)：36-37.

[3]曾琳，金濤.探討電力系統自動化智能技術在電力系統中的運用研究[J].北京電力高等專科學校學報(自然科學版)，2011(10)：94-97.

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4. 電力系統及其自動化職稱論文

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