标准规范下载简介

QGDW 11891-2018 同步发电机励磁系统控制参数整定计算导则简介：

QGDW 11891-2018《同步发电机励磁系统控制参数整定计算导则》是由中国电力科学研究院发布的一部技术规范。这部导则主要针对同步发电机励磁系统的控制参数整定过程提供了详细的规定和计算方法，其目的是为了保证发电机励磁系统的稳定运行，提高电力系统的运行效率和安全性。

该导则主要包括以下几个方面：

1. 参数整定原则：确定了励磁系统控制参数（如电压调节器、电流调节器的参数、PSS参数等）整定的基本原则，如稳定性、动态响应性能、静态特性的准确性等。

2. 参数计算方法：提供了励磁控制参数的计算公式和步骤，包括PID控制器参数的计算，电压限制器的设置，电力系统暂态稳定性的考虑等。

3. 实际应用指导：针对不同类型的发电机（如汽轮发电机、水轮发电机等）、不同电力系统条件（如电力系统容量、网络结构等）给出具体的参数整定建议。

4. 参数整定的验证：强调了参数整定后的模拟试验和现场试验的重要性，以确保参数的实际效果符合预期。

总的来说，QGDW 11891-2018 是励磁系统设计和调试的重要参考标准，对于保证电力系统的稳定运行具有重要意义。

QGDW 11891-2018 同步发电机励磁系统控制参数整定计算导则部分内容预览：

伏赫兹限制整定原则包括： 伏赫兹限制应具备反时限限制特性，伏赫兹限制反时限动作特性宜采用5点及以上的折线方式 实现： 伏赫兹限制定值设置应与同步发电机及主变压器的过激磁特性曲线匹配； 伏赫兹限制启动值、限制值应与发变组过励磁继电保护和过电压继电保护的定值相互配合。

.1.3伏赫兹限制整定计算

6.2.1过励限制原理

具功能设计和参数整定应以发电机磁场绕组 过电流特性作为依据。典型过励限 13所

一发电机额定磁场电流T／CECS 10001-2019标准下载，（p.u.）； I，一一发电机磁场电流，（p.u.）； Iact——过励限制磁场电流启动值， (p.u.): 一发电机励磁绕组冷却热量：

一发电机额定磁场电流，（p.u.）； I，一—发电机磁场电流，（p.u.）； Iact——过励限制磁场电流启动值， (p. u. ) 一发电机励磁绕组冷却热量：

Q/GDW 118912018

Acoo 发电机过励冷却系数； C 发电机励磁绕组发热热量； C——发电机励磁绕组过热常数； 一过励限制动作信号。

6. 2.2过励限制整定原则

过励限制配合曲线如图14所示。

过励限制整定原则包括：

图13典型过励限制逻辑图

图14过励限制配合曲线图

隐极同步发电机励磁绕组过电流能力如式（11）所示，过励限制动作曲线应依据过电流能 时限特性整定：

式中： I,一一发电机磁场电流，（p.u.）； t一一持续时间，（s）； C一一发电机励磁绕组过热常数。 对于隐极同步发电机，C值参见GB/T7064的规定； 水轮发电机励磁绕组过电流能力可参照公式（11），并满足DL/T583的规定。水轮发电机的 励磁绕组应能承受2倍额定磁场电流，持续时间为：空气冷却的水轮发电机不少于50s，确定 励磁绕组过热常数C值为150；水直接冷却或加强空气冷却的水轮发电机不少于20s，确定励 磁绕组过热常数C值为60； d 过励限制应与同步发电机转子过负荷继电保护定值相互配合，应在同步发电机转子过负荷继电 保护动作之前限制磁场电流到规定值：

式中： I,一一发电机磁场电流，（p.u.）； t一一持续时间，（s）； C一一发电机励磁绕组过热常数。 对于隐极同步发电机，C值参见GB/T7064的规定； C 水轮发电机励磁绕组过电流能力可参照公式（11），并满足DL/T583的规定。水轮发电机的 励磁绕组应能承受2倍额定磁场电流，持续时间为：空气冷却的水轮发电机不少于50s，确定 励磁绕组过热常数C值为150；水直接冷却或加强空气冷却的水轮发电机不少于20s，确定励 磁绕组过热常数C值为60； d 过励限制应与同步发电机转子过负荷继电保护定值相互配合，应在同步发电机转子过负荷继电 保护动作之前限制磁场电流到规定值：

e） 以励磁机磁场电流作为过励限制控制量时应考虑励磁机的饱和。应检查励磁机磁场过电流能力 与发电机磁场过电流能力之间的关系，以过电流能力低者为整定依据； f） 过励限制反时限特性曲线应能独立设置，反时限特性曲线与限制启动值、限制目标值等其它参 数无关； g） 过励限制动作过程中，磁场电流调节应快速平稳；过励限制动作后，同步发电机及励磁系统应 稳定运行，有功功率振荡阻尼比不小于0.03

5.2.3过励限制整定计算

过励限制整定计算应满足： a）过励限制启动值Iact可取1.05p.u.1.1p.u.，应小于发电机转子过负荷继电保护反时限启动 值并留有合理级差，级差可取0.01p.u.～0.03p.u.； b） 过励限制的励磁绕组过热系数应与发电机的励磁绕组过热常数留有合理级差，可取5%～15%发 电机励磁绕组过热常数。隐极同步电机过励限制的励磁绕组过热常数C依据GB/T7064规定取 30; c）过励冷却系数K可取0.5~1.0

3.1顶值电流限制原理

贝值电流限 不超过发电机转于允许的最大微场电流值。贝 时动作的方式

6.3.2顶值电流限制整定原则

顶值电流限制整定原则包括： a 顶值电流限制应与同步发电机励磁绕组过电流能力相适应，对于励磁机励磁系统还应考虑励磁 机励磁绕组过电流能力： b) 顶值电流限制应与励磁变过电流继电保护定值相互配合，应在继电保护动作之前限制磁场电流 到规定值； 顶值电流限制应与励磁系统输出过电流能力相适应，有效控制励磁系统输出电流在允许范围 内； d 静止励磁系统的顶值电流限制采用发电机磁场电流作为输入量，励磁机励磁系统的顶值电流限 制可采用励磁机磁场电流作为输入量； 顶值电流限制定值不应影响发电机励磁系统的强励能力。

6.3.3顶值电流限制整定计算

顶值电流限制整定计算应满足： 顶值电流倍数可取发电机磁场电流最大允许值或略小，励磁机励磁系统的顶值电流倍数可取发 电机磁场电流最大允许值所对应的励磁机磁场电流值或略小，一般取2倍发电机额定磁场电流 时对应的励磁机磁场电流值： b）顶值电流限制宜采用瞬时或小延时动作，延时动作时间不大于0.1s。

6.4.1欠励限制原理

Q/GDW118912018

欠励限制的主要目的是控制发电机组运行在静稳极限、定子端部铁芯发热限制和发电机设计PQ曲线 允许的范围内，维持电网电压的稳定和发电厂厂用电电压在运行范围内。典型欠励限制计算逻辑如图15 所示。

6.4.2欠励限制整定原则

欠励限制配合曲线如图16所示。

欠励限制整定原则包括

图15典型欠励限制逻

16欠励限制配合曲线图

a）欠励限制整定参数应与同步发电机进相能力相适应，先于发电机失磁继电保护动作，并留有动 作定值和延时时间的合理级差。在电网有具体要求时，其定值应与同步发电机进相试验结果相 配合，进相试验要求参见DL/T1523的规定： 励磁调节器中与欠励限制相关的监视、控制及保护功能不宜动作于同步发电机跳闸或负载逆变 灭磁； 欠励限制控制参数应与电压PID控制环节及电力系统稳定器（PSS）参数相协调，电力系统稳 定器（PSS）参数整定参见DL/T1231的规定。欠励限制动作时，同步发电机及励磁系统应稳 定运行，无功功率调节过程保持平稳，有功功率振荡阻尼比不小于0.03； d 欠励限制动作特性应与机端电压平方相关；动作曲线宜采用多点PQ折线，一般不小于5点。 欠励限制曲线整定值宜采用额定电压下的多组PQ数据方式给出： e） 欠励限制失效的判据宜采用限制曲线下移加延时时间的方式，下移幅度和延时时间可在线调 整，限制失败判定定值设定应充分考虑同步发电机励磁方式和励磁系统强励能力。

6.4.3欠励限制整定计算

6.4.3.1静稳极限阻抗圆判据

Q/GDW 118912018

，计算如式（16）所示。

6.4.3.2参考发电机进相试验结果

根据进相试验时记录的发电机进相深度、有功功率和机端电压等，计算对应于额定电压下发电 能力曲线，折算公式如式（17）～式（18）所示。

式中： V一一发电机机端电压实际值，（p.u.）； Pn一一折算至额定电压下进相曲线的有功功率值，（p.u.）； P.一一进相试验记录的有功功率值，（p.u.）； Q.一一折算至额定电压下进相曲线的无功功率值，（p.u.）； Q一一进相试验记录的无功功率值，（p.u.）。 欠励限制动作曲线不应低于折算至额定电压下发电机进相能力曲线

式中： V一一发电机机端电压实际值，（p.u.）； Pa一一折算至额定电压下进相曲线的有功功率值，（p.u.）； P.一一进相试验记录的有功功率值，（p.u.）； Q：一一折算至额定电压下进相曲线的无功功率值， (p.u. ); Q一一进相试验记录的无功功率值，（p.u.）。 欠励限制动作曲线不应低于折算至额定电压下发电机进相能力曲线。

P, = P /V? Om = O. / V3

定子电流限制的目的是通过调整发电机定子电流的无功分量，防止定子过电流。发电机进相运行时， 限制器动作于增磁：发电机滞相运行时，限制器动作于减磁。典型定子电流限制计算逻辑如图17所示

5.2定子电流限制整定

图17典型定子电流限制逻辑图

定于电流限制整定原则包 a 同步发电机定子过电流能力参见GB/T7064的规定，定子电流限制整定定值应与同步发电机定 子绕组过电流能力相适应： 定子电流限制定值应与发电机定子过电流反时限继电保护定值相互配合，应在发电机定子过电 流反时限继电保护动作之前限制定子电流到规定值； c） 在无功滞相和进相两种工况下应分别整定限制参数定值，并设置独立的投入/退出软压板； d） 定子电流限制反时限特性曲线应能独立设置，反时限特性曲线与限制启动值、限制目标值等其 它参数无关； e 定子电流限制动作过程中，定子电流调节应快速平稳；定子电流限制动作后，同步发电机及励 磁系统应稳定运行，有功功率振荡阻尼比不小于0.03

6.5.3定子电流限制整定计算

定子电流限制整定计算应满足： a） 定子电流限制启动值Itact可取1.05p.U.～1.1p.U.，应小于发电机定子过电流反时限继电保护 启动值并留有合理级差，级差可取0.01p.u.～0.03p.u.； b 定子电流限制中的定子绕组过热常数C应小于发电机定子绕组过热常数并留有合理级差多功能滑雪场钢结构设计与施工措施，可取 5%~15%发电机定子绕组过热常数： C 定子电流限制中的定子绕组过热常数C应小于发电机定子过电流反时限继电保护的定子绕组 过热常数并留有合理级差，可取3%10%发电机定子绕组过热常数； d）定子过流冷却系数Km可取0.5~1.0

7其他环节参数整定计算

Q/GDW 118912018

7.1.1无功电流补偿原理

负载电流补偿是励磁调节器为了补偿负载电流流过发电机及主变压器引起的电压压降，保证机组并 列运行稳定的前提下提升发电机对系统电压变化时的响应速度。负载电流补偿功能按照与机端电压合成 方式的不同可分为基于矢量合成和基于标量相乘叠加两种，补偿对象可以细分为有功电流补偿和无功电 流补偿。本标准提出的整定计算方法仅针对负载电流补偿功能中的无功电流补偿部分。

DBJT 45∕T 020-2020 省水船闸设计指南7.1.1.2基于矢量合成的负载电流补偿单元