TE S

1 (1 SE
)REEG
令 K
1
(1 SE )REEG
G(s) K 1 TE S
一阶惯性环节
电力系统 自动装置原理
第二节、励磁控制系统的传递函数
2.交流励磁机
可推导出
交流励磁机 AC-I 模型
电力系统 自动装置原理
第二节、励磁控制系统的传递函数
二、励磁调节器各单元传递函数
例见书中104页。
电力系统 自动装置原理
第三节、励磁自动控制系统的稳定性
二、励磁控制系统空载稳定性的改善
要想改善该励磁自动控制系统的稳定性，必须改变发电机极点 与励磁机极点间根轨迹的射出角，也就是要改变根轨迹的渐近 线，使之只处于虚轴的左半平面。为此必须增加开环传递函数 的零点，使渐近线平行于虚轴并处于左半平面。
K AKG K R
电力系统 自动装置原理
第三节、励磁自动控制系统的稳定性
一、励磁系统稳定性计算
求系统的开环传递函数，求开环极点 计算以下量，以确定根轨迹的形状 （1）根轨迹渐进线与实轴的交点及倾角
（2）根轨迹在实轴上的分离点
（3）在 j 轴交叉点的放大系数 根据劳斯判据，确定根轨迹与虚轴的交点 画出根轨迹图
(1 SE )U EG
E (1 K )a
uE Ka
Nda dt
(1
SE )U EGREE

uEE
TE
duE dt
(1 SE )GREEU E

uEE
拉氏变换之
[TL S

(1
SL )RLLG]U E
(s)

uEE (s), G(s)

U EE (s) uEE (s)
力，引起低频振荡。其原因可以归结为两条：
励磁调节器按电压偏 差比例调节；
励磁控制系统具有惯性。
当输电线负荷较重、转子相位角发生 振荡时，由于励磁调节器是采用按电 压偏差比例调节方式，所以提供的附 加励磁电流的相位具有使振荡角度加 大的趋势。但是，励磁调节器维持电 压是发电机运行中对其最基本的要求， 又不能取消其维持电压的功能。研究 表明，采用电力系统稳定器去产生正 阻尼转矩以抵消励磁控制系统引起的 负阻尼转矩，是一个比较有效的办法。
iEE —励磁机励磁电流
磁链与磁通的关系
E NE
dNdE/Ed/tdt
iEE RE iEE RE
uEE uEE
对应不同的运行点，采用饱和系数SE来 表达iEE与uEE之间的非线性关系。
电力系统 自动装置原理
第二节、励磁控制系统的传递函数
SE iEE

I EEA I EEB I EEB
Gs K z
1 Tz s
电力系统 自动装置原理
第二节、励磁控制系统的传递函数
Hale Waihona Puke 三、同步发电机传递函数一阶惯性：
GG
s
KG 1 Td0 s
四、励磁-系统总传递函数
UG s U REF s

1 TAsK E
K A KG 1 TR s TE s1 Td0s1 TR s
入端。当磁场电流跃增时，励磁系统稳定器输出正微分信号，
使电压测量比较单元瞬时输出负信号去减弱励磁机磁场电流。
反之，则增强励磁机磁场电流，而在稳态运行时励磁系统稳定
器无输出。从而构成了软反馈，改善了系统阻尼特性。
电力系统 自动装置原理
第三节、励磁自动控制系统的稳定性
四、改善电力系统稳定性措施——电力系统稳定器（PSS） 在远距离输电系统中，励磁控制系统会减弱系统的阻尼能
第四章、励磁自动控制系统的 动态特性
三峡大学 电气信息学院
第一节、概述
时间响应曲线
tr ：上升时间
p ：超调量
t p：瞬态响应峰值时间 ts ：调整时间
电力系统 自动装置原理
第二节、励磁控制系统的传递函数
一、励磁机的传递函数 1.他励直流励磁机的传递函数
E —励磁机励磁磁链
RE —励磁机励磁电阻
1. 测量比较单元：
GR
S


U de UG
s s

1
KR TR
s
2. 综合放大单元，一阶惯性环节：
GAs
KA 1 TAs

限幅环节
3. 功率放大单元：包括触发器在内的晶闸管整流器的传递
函数为纯滞后环节：
Gs

ud s uSM s

K
e T2 S
z
用泰勒级数展开，略去 高次项得：
电力系统 自动装置原理
PSS——电力系统稳定器
PSS框图与传递函数
电力系统 自动装置原理
因此在发电机转自电压处增加一条电压速率负反馈回路。 引入电压速率反馈后，由于新增加了一对零点，把励磁系统的
根轨迹引向左半平面，从而使控制系统的稳定性大为改善。该 回路即励磁系统稳定器
电力系统 自动装置原理
第三节、励磁自动控制系统的稳定性
三、励磁系统稳定器
励磁系统稳定器原理图
A1输出励磁机磁场电流速率信号到电压测量比较单元的输