1、ICS 2916020K 21 鳕园中华人民共和国国家标准GBT 740922008代替GBT 74092 1997同步电机励磁系统电力系统研究用模型Excitation systems for synchronous machines-Models for power system studies(IEC 60034162：1991，Rotating electrical machines-Part 1 6：Excitation systems for synchronous machines-Chapter 2：Models for power system studies，MOD)200
2、80618发布 2009-03-0 1实施丰瞀鹃鬻瓣警襻瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会仪19目 次前言-一引言1范围2规范性引用文件3励磁功率单元分类 图示法及稳定性研究的数学模型-31直流励磁机励磁功率单元-32交流励磁机励磁功率单元-33电势源静止励磁功率单元34复合源静止励磁功率单元-35控制功能的数学模型-36励磁系统模型4专用语-41参数-42变量附录A(规范性附录)标么系统附录B(规范性附录) 整流器调节特性附录C(规范性附录)饱和函数-附录D(规范性附录) 限幅表示法-附录E(资料性附录)本部分章条编号与IEC 6003416 2：1991 02章条编号对照附录F(资料性附录)
3、 本部分与EC 60034162：199102技术性差异及其原因GBT 740922008，00o8地地nM坫Mn珀刖 吾GBT 740922008GBT 7409同步电机励磁系统分为三个部分：第一部分：GBT 74091同步电机励磁系统定义；第二部分：GBT 74092同步电机励磁系统电力系统研究用模型；一第三部分：GBT 74093同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术条件。本部分是GBT 7409同步电机励磁系统的第二部分，于1987年第一次制定，1997年第一次修订，本次版本为第二次修订。GBT 74092 1 997等同采用1EC 60034 16 2：1991旋转电机第16
4、部分：同步电机励磁系统第2章：电力系统研究用模型(Rotating electrical machines Part 16：Excitation systems for synchronous machines Chapter 2：Models for power system studies)。本部分修改采用IEC 60034一t6 2：1991。本部分参考了国内现有发电机励磁系统实际模型，参考了国内现使用于电力系统稳定分析的发电机励磁系统计算模型，参考了IEEE Std4215：2005标准，提出概括的、符合实际的、可以满足电力系统稳定分析要求的发电机励磁系统计算模型。与GBT 74092
5、 1997比较，本部分主要变化如下：一对励磁系统模型作了具体描述，所建立的发电机励磁系统模型能够满足国内主要的发电机励磁系统进行电力系统稳定分析之用；补充了校正环节、电力系统稳定器模型；描述了限制器和电力系统稳定器作用于电压调节器的方式。在附录E中给出了与IEC 60034162：1991 02章条编号对照览表，在附录F中给出了与IEC 6003416-2：199102的技术性差异及其原因的一览表以供参考。本部分的附录A、附录B、附录c、附录D为规范性附录，附录E和附录F为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国旋转电机标准化技术委员会归口。本部分由浙江省电力试验研究院负责起草，
6、中国电力科学研究院、哈尔滨电机厂有限责任公司、华北电力科学研究院有限责任公司、上海汽轮发电机有限公司、东方电机股份有限公司、国网南京自动化研究院、广州电器科学研究院、山东济南发电设备厂、北京北重汽轮电机有限责任公司、水电水利规划设计总院等单位参加起草。本部分主要起草人：竺士章、刘增煌、李国良、苏为民、徐福安、吴涛、刘明行、汪大卫、吕宏水、许敬涛、尹国吉、张玉华、刘国阳、濮钧、陈新琪。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB 7409 1987；GBT 740921997。GBT 740922008引 言在电力系统稳定性研究中，当同步电机的运行状态已被准确地模拟，则电机的励磁系统也应建立适当的
7、模型。由于受数据取得、编程和计算的限制，在允许情况下采用具有适当精度的简化模型是必要的。这些模型应适用于表现下述时间的励磁系统性能：故障发生前的稳态条件期间；从故障发生到故障清除期问；故障清除后振荡期间。假定在稳态研究中频率偏差在-F 5额定值内，励磁模型可以忽略频率偏差的影响。励磁系统模型对于稳态条件和同步电机固有振荡频率应当是有效的。这个振荡频率的典型值不大于3 Hz。保护功能和灭磁及过电压抑制设备的动作不包括在模型使用范围内。励磁系统建模方法和标准模型也可能用于与同步电机有关的其他动态问题，例如：失步运行、次同步共振或扭矩影响的研究，应当检查一下模型，以确定它是否适用。在电力系统研究中，
8、所涉及的各种励磁系统的部件在图1功能框图中给出。这些部件包括：电压控制部件；限制器；电力系统稳定器(如果使用)；励磁功率单元。励磁功率单元的主要区分特征是励磁功率提供与变换的方式。图1 同步电机励磁系统(虚线框内部分)通用功能框图同步电机励磁系统电力系统研究用模型GBT 7409220081范围GBT 7409的本部分规定的励磁系统模拟简图及相应的数学模型，以及其中包括的参数和变量的术语定义适用于电力系统稳定性研究。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 7409的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓
9、励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 74091 2008同步电机励磁系统定义1EC 60034 161：1991，MOD)3励磁功率单元分类图示法及稳定性研究的数学模型31直流励磁机励磁功率单元近年来，虽然新机组已很少采用直流励磁机，但还有许多运行中的同步电机装有这类励磁机。图2就是种采用它励绕组的直流励磁机励磁功率单元简图，图3表示该励磁功率单元的模型。模型中用术语K。来描述有自励分量励磁机的特性。注意：采用它励励磁机时Ks一1。同步电机图2采用一个它励绕组的直流励磁机 图3与图2相对应的模型励磁功率单元励磁控制
10、采用机械式、电磁式和电子式控制装置。考虑到采用直流励磁机的机组数量和重要程度的减小，对上述励磁控制形式，统一用图3的简图描述即可满足要求。32交流励磁机励磁功率单元交流励磁机励磁功率单元利用交流励磁机带静止或旋转整流器，给同步电机提供磁场电流。整流器可以是可控的或者是不可控的。采用不可控整流器时，可通过一个或多个交流励磁机磁场绕组产生控制作用。】GBT 740922008分清提供交流励磁机磁场电流的电源，是模拟该励磁功率单元的基础。该电源可为副励磁机，也可为电压或复合静止电源。图4表示交流励磁机带不可控静止整流器的励磁功率单元简图。由交流励磁机供给静止整流器电源，整流器的输出经电刷和滑环给同步
11、发电机的磁场绕组。励磁机的旋转磁场绕组到励磁控制设备也是通过滑环和电刷进行电联接的。图5表示交流励磁机(无刷励磁机)带不可控旋转整流器和永磁式副励磁机的简图，励磁控制设备的电源由永磁式副励磁机提供。整流器和交流励磁机的电枢与同步电机同轴旋转，旋转整流器的输出不需用滑环或电刷，而直接与同步电机的磁场绕组联接。同步电机同步电机：l旋转整流器：本黧苏一；幽I励磁控制输入 5； 篙篆磊一供励磁控制装置的电源 、 图4 带不可控静止整流器的交流励磁机 图5带不可控旋转整流器的旋转励磁励磁功率单元 功率单元(无刷励磁)交流励磁机励磁功率单元的模型如图6所示。该模型用以描述励磁机带负载时的稳态和瞬态特性(在
12、某些情况下考虑到瞬时负载影响，需用更详细的模型)。取决于励磁机数据完整程度，可以构成不表达换相作用励磁机励磁功率单元模型，即设x。为零。图7表示交流励磁机励磁功率单元的简化模型。虽然用负载的饱和曲线只能描述其稳态负载特性，但可以满足许多研究的要求。还应指出，不可能获得全部数据时可用简化模型。2图6 交流励磁机励磁功率单元详细模型GBT 740922008图7 交流励磁机励磁功率单元简化模型图33 电势源静止励磁功率单元电势源静止励磁功率单元采用整流变压器，电源取自装在与同步电机同轴的辅助发电机、或取自与主发电机电压无关的辅助母线、或取自同步电机的输出端。后者称作自并励静止励磁功率单元，自并励静
13、止励磁系统韵性能和模型应考虑受电压变化的影响。电势源静止励磁功率单元如图8所示。电势源静止励磁功率单元数学模型可以表示为图9或者图10。同步电机可控整 望瓣_可 整流变压器图8 电势源静止励磁功率单元可控整流装置采用全控桥，也可采用一半晶闸管、一半二极管的半控桥。常常通过控制触发角限制输出电压，用u，+和uP啊来表示。半控桥线路不能逆变，u，一的值等于零。最常用的可控整流桥只允许正向励磁电流通过。若同步电机端部扰动引起负的磁场电流，图9的数学模型对此就不再是有效的了，在这种情况下，同步电机磁场绕组的电压不再受调节器的控制，而决定于其他因素，这不在本部分范围内论述。图9 电势源励磁功率单元模型之
14、一丰一GBT 740922008 叫孑图10电势源励磁功率单元模型之二只有在特殊情况下要求设备允许流过正向和负向励磁电流时，图9的数学模型才适用。34复合源静止励磁功率单元复合源静止励磁功率单元采用电流源和电压源(取自同步电机)供电的两种整流变压器。设计的形式有电流源和电压源在直流侧并联、直流侧串联、交流侧并联和交流侧串联等多种形式。复合源静止励磁功率单元使用甚少，这里仅说明交流侧串联的复合源静止励磁功率单元。图11给出了两个电源在整流器交流侧串联、电压相加的原理图。带有气隙的电抗器将电流源转换为电压源，也有采用带气隙的电流源变压器直接将电流源转换为电压源。图12给出相应的模型。同步电机电流源
15、变压圈11 交流侧串联、电压相加的复合源静止励磁功率单元图12图11的模型35控制功能的数学模型系统稳定性研究的大部分工作在于收集整理并确定与该系统研究有关的数学模型数据。对系统进行适当地简化会减少许多繁琐工作，但有时这种简化也会受到限制。例如，当要计算超过转子角第一次摆动以外的特性时，使用简化的模型会带来许多困难，因为现代电网的电力系统稳定性通常要经过数秒或数次振荡后方能确定。因此，在某种情况下，模型是不能简化的。351 电压测量和负载电流补偿单元模型通常，模拟发电机端电压信号是所有电压调节器共用的。图13表示交流侧电压信号与负载电流补偿的合成。在此情况下，将输入变量(发电机电压和电流)进行
16、相量相加，然后将合成信号整流。通常，负载电流的补偿采用下面的某一种形式：GBT 740922008图13端电压信号及负载电流补偿当机组间未经阻抗直接并联时，采用电流补偿，造成一个人为的阻抗匹配，以使机组能合理地分担无功功率。这种情况下，x。应为正值。当单一机组通过大的阻抗联到系统，或两台及多台机组通过各自变压器联到系统时可能要求调节发电机端外某点的电压。比如，可以补偿变压器的部分阻抗，在这些情况F，R。和x。取负值。多数负载电流的补偿忽略R。分量，而只要求x。值，在此条件下，负载电流的影响可视为无功分量的影响，起该作用的部件称作无功电流补偿器。不使用补偿器，而仅仅用于端电压整流后的滤波时，仍适
17、用于图13。另一方面，滤波环节可能是复杂的，为了模拟，可以简化为一阶惯性环节，在许多情况下此时问常数很小，可忽略不计。加入负载补偿器影响滤波后的端电压信号与参考信号比较，参考信号表示端电压的理想整定值，选择等效电压调节器的参考信号uREr，以满足初始运行条件。当使用补偿器时，应注意可能会在功率振荡的情况下附加上正的或负的阻尼。352校正环节模型励磁控制的校正环节实现励磁调节和稳定控制功能。校正环节一般有以下几种类型：串联型PID校正环节、并联型PID校正环节、软反馈校正环节和励磁机时间常数补偿环节。也有几种校正环节组合的情况。a)串联型PID校正环节串联型PID校正环节模型见图14。K。设置为
18、1时校正环节由两级超前滞后环节组成。Kv设置为零时校正环节带纯积分环节，实现无差调节。u，。图14串联型PID校正环节b)并联型P1D校正环节并联型PID校正环节模型见图15。图15并联型PID校正环节6BT 740922008c) 软反馈校正环节软反馈校正环节模型见图16。软反馈环节输入信号在静止励磁系统中为调节器输出【，。，在励磁机励磁系统中可以是励磁机磁场电流信号U。，或者发电机磁场电压矾。软反馈环节输出信号加到电压相加点或者PID校正环节的输出。图16软反馈校正环节d)励磁机时间常数补偿环节励磁机时间常数补偿环节用以减少励磁机等效时间常数。励磁机时间常数补偿环节的输入信号为发电机磁场电
19、压或励磁机磁场电流信号，反馈到PID校正环节的输出，见图17。U。或u。图17励磁机时间常数补偿环节353跟幅环节要注意区分内限幅和外限幅两种限幅环节。内限幅和外限幅的表达见附录D。354电力系统稳定器模型电力系统稳定器输入信号一般有发电机有功功率、机端电压的频率、发电机转速或它们的组合。电力系统稳定器可以用于发电机和电动机工况，但是参数需要分别整定。电力系统稳定器输出信号一般叠加到电压调节器电压相加点上。叠加到电压相加点的电力系统稳定器输出量的基准值同发电机电压的基准值。叠加到其他点的电力系统稳定器输出量的基准值为叠加到电压相加点的电力系统稳定器输出量的基准值乘以需重点抑制的振荡频率下电压相
20、加点到电力系统稳定器输出相加点的动态增益。电力系统稳定器输入量的基准值同发电机基准值。a)单输入信号电力系统稳定器模型PSSl型PSSl型单输入信号电力系统稳定器模型由信号测量环节、两级隔直环节、轴系扭振滤波器、三级超前滞后环节、增益调整环节和输出限幅环节组成，见图18。输入信号可以是发电机有功功率、机端电压的频率或发电机转速。 ，1三卜压寸+匡习u噩卜匪恒卜胖|图18 单输入信号电力系统稳定器模型PSsl型b)合成加速功率型电力系统稳定器模型Pss2型PSS2型合成加速功率型电力系统稳定器模型见图19。PSS2型模型采用发电机转速(或频率)和有功功率作为输入信号u。，和u。经过运算产生机械功
21、率变化量信号，该信号减去有功功率变化量信号即为加速功率变化量信号，以此作为电力系统稳定器校正信号输入到超前滞后环节、增益调整环节和限幅环节。譬一GBT 740922008图19加速功率型电力系统稳定器模型PSS2型c) 双输入信号电力系统稳定器模型 Pss3型PSS3型双输入信号电力系统稳定器模型由两路信号测量环节带增益调整、两级隔直环节、三级超前滞后环节和输出限幅环节组成，见图20。通常采用发电机有功功率和频率作为输入信号，在这种情况下可以不考虑扭振抑制环节。 叫三国I习蛩蛩声圈21 限制器和电力系统稳定器作用于电压调节器的一般方式或J。f譬 lGBT 74092200836励磁系统模型本部
22、分提供的励磁系统模型对应多数在中国电网运行的、符合标准要求的发电机励磁系统，也包含了多数在中国应用于电力系统稳定性研究的励磁系统模型。当有需要时，按照355增添限制器。当所提供的模型不能满足应用时应建立新的、符合实际的励磁系统模型。本部分所提供的励磁系统模型各个环节并非必须全部使用。当部分环节不使用时，可以采用设置参数等于模型的约定值使其不起作用。361 交流励磁机励磁系统模型这类励磁系统由交流励磁机和静止整流器或者旋转整流器产生发电机磁场所需要的直流电流。模型考虑了发电机磁场电流对交流励磁机的去磁作用和整流器的换相压降作用。a) EXl型交流励磁机励磁系统模型图22所示EXl型模型用来表示副
23、励磁机向励磁调节器供电的不可控整流器交流励磁机励磁系统。EXl型模型有串联型PID校正和软反馈校正；有过励瞬时限制；有励磁系统输出电压最大值限制。按照反馈信号的来源分为A、B两型，A型适用于无刷励磁系统，B型适用于有刷或无刷励磁系统。CoMP为比较门环节。fEXl一A型U1、uIN2为u舢EXl一B型：u1为Jf，Urn2为uI或u帅图22 EX卜A和EXl_B型交流励磁机励磁系统模型b) EX2型交流励磁机励磁系统模型图23所示的EX2型模型用来表示发电机机端变压器向励磁调节器供电的不可控整流器交流励磁机励磁系统。按照反馈信号的来源分为A、B两型，A型适用于无刷励磁系统，B型适用于有刷或无刷
24、励磁系统。与EXl模型的差别仅仅在于调节器输出受发电机电压影响。励磁调节器的输出电压限幅值与发电机端电压成正比，为u：u，和u。u。EX2型模型其他部分同EXl型。jfEX2一A型：uUmz为U帅EX2一B型U为If，UrN2为uf或u帅图23 EX2一A和EX2一B型交流励磁机励磁系统模型c) EX3型交流励磁机励磁系统模型EX3型与EXl型模型的差别在于采用并联型PID，其他与EXl型模型相同。EX3型交流励磁机励磁系统模型见图24。8GBT 740922008jfEX3 A型洲U 1堋U 2为UEX3 B型：Um L为u2为u或【，。图24 EX3一A和EX3一B型交流励磁机励磁系统模型
25、d) EX4型交流励磁机励磁系统模型EX4型与EX3型模型的差别在于励磁电源与发电机电压有关。EX4型交流励磁机励磁系统模型见图25。hEX4A型：uUTN2为UEX4 B璀：uINl为ItUI为uf或u图25 EX4一A和EX4一B型交流励磁机励磁系统模型c)EX5型交流励磁机励磁系统模型图26所示的EX5型模型用来表示可控整流器交流励磁机励磁系统，也可以用来表示其他稳定的电源向可控整流器供电的可控整流器励磁系统。这个系统没有副励磁机，一般采用交流励磁机自励恒压系统。EX5型模型有串联型PID校正和软负反馈校正，软负反馈校正的输入来自调节器输出。图26 EX5型励磁系统模型f)EX6型交流励
26、磁机励磁系统模型EX6型与EX5型模型的差别在于采用并联型PID，其他与EX5型模型相同。EX6型交流励磁机励磁系统模型见图27。乒乏一酊GBT 740922008图27 EX6型励磁系统模型362直流励磁机励磁系统模型直流励磁机励磁系统模型取不可控整流器交流励磁机励磁系统模型EXlEX4，一般将其Kc和K。设为零即可，当直流励磁机的空载特性和负载特性有显著差别时，Kn按直流励磁机的空载特性和负载特性确定。363静止励磁系统模型a) STl型静止励磁系统模型图28所示的STl型励磁系统模型用来表示自并励静止励磁系统。自并励静止励磁系统通过励磁变压器由发电机机端取得励磁电源，经可控整流器输出励磁
27、电压。调节器的输出电压，也就是发电机磁场电压。它的限幅值与发电机电压成正比，为u。u和u。u。模型含过励电流瞬时限制。STl模型有串联型PID校正、软负反馈校正和过励瞬时限制，软负反馈校正的输入来自调节器输出。U图28 STl型静止励磁系统模型b)ST2型静止励磁系统模型图29为ST2型静止励磁系统模型。ST2型与STl型模型的差别在于采用恒定励磁电源，其他与STl型模型相同。lO一蒸囔至仁剖i。厂。笋GBT 740922008图29 ST2型静止励磁系统模型c) ST3型静止励磁系统模型图30为ST3型静止励磁系统模型。ST3型与STl型模型的差别在于采用并联型PID校正，其他与STl型模型
28、相同。uI圈30 ST3型静止励磁系统模型d) ST4型静止励磁系统模型图31为ST4型静止励磁系统模型。ST4型与ST3型模型的差别在于采用恒定励磁电源，其他与ST3型模型相同。U图31 ST4型静止励磁系统模型e)ST5型静止励磁系统模型图32为ST5型静止励磁系统模型。ST5型模型有励磁电压反馈和过励瞬时限制。i溪罐回声lp 五一GBT 7409220084专用语图32 ST5型带励磁电压反馈的静止励磁系统模型41参数TE旋转交、直流励磁机的时间常数；静止励磁功率单元机饱和绕组的时间常数；可控整流桥控制等效时间常数。s。交、直流励磁机的饱和函数，见附录c。K。 交、直流励磁机自励磁场的常
29、数，对于它励励磁机Ke一1。K。 去磁系数，交流励磁机电抗的函数。x。 整流器负载系数，与电压源、电流源的换向电抗成正比，或与电压、电流源的合成等效换向电抗成正比。F。 换向压降系数，见附录B。墨 换向电抗。K。 电流回路输入常数。K， 电压回路输入常数。u。、u。励磁系统输出最大、最小电压。U【，。 调节器最大、最小输出。uu，发电机额定电压时，电势源励磁功率单元的最大、最小空载输出电压。K。 内环磁场调节器的反馈增益。TR 端电压变换器、负载电流补偿器的时问常数。x，电势源变换器的整流器负载系数。K。、K。，、KFF、K，、Kn，、K一。、K肌K。、K叭K瑚、Kr、Kn 电压调节器增益常数
30、。TB，、T南、Tc。、71。：、n、TB、n、Tn。、TG 电压调节器时间常数。x。、R。电流和功率补偿器增益常数。u一、u。一、u。、u。，一、u。、u。、u。、unmm、u-、【，-mm电压调节器限幅值。K。 过励瞬时限制增益。u。 过励瞬时设定值。K。、K。，、K。：、K岛电力系统稳定器增益。T。Ts2 电力系统稳定器信号测量环节时间常数。Tw。、T0：、T，。、T，。电力系统稳定器隔直环节时问常数。TP，、T咒、了、P3、TP。、TP5、n。、TP7、TP，。、TP，电力系统稳定器时间常数。A，、A。、M、N、TP。、TP，电力系统稳定器滤波器参数。u。、u。一 电力系统稳定器输出限
31、幅值。1 2u。、u。、u。u。 电力系统稳定器输入限幅值。u。、如、R。、u。、IR。 分别为发电机磁场电压、磁场电流和磁场绕组电阻基准值，励磁机磁场电压、磁场电流和磁场绕组电阻基准值。42变量U， 调节器输出。u，发电机磁场电压、励磁系统输出(用发电机气隙磁场电压的标么值表示)。I， 发电机磁场电流(用发电机气隙磁场电流的标么值表示)。飘、u。 发电机端电压的矢量及标量(用额定值的标么值表示)。T。、J：发电机定子电流的矢量及标量(用额定值的标么值表示)。J ef 励磁机磁场电流。u。 换向电抗后的励磁机电压(用发电机气隙磁场电压的标么值表示)。u一电压调节器设定值(按照满足初始条件确定)
32、。u。电力系统稳定器输出。uERR电压控制通道的偏差信号。u、。 与励磁机磁场电流成比例的信号。巩 电压测量和补偿器输出。u。 电压校正环节的输出。u。、u。电力系统稳定器输入信号。u。欠励限制输出。GBT 740922008附录A(规范性附录)标么系统在电力系统研究中发电机和励磁机的电压和电流，以及调节器输入和输出量用标么值表示。a) 标么值等于实际值除以基准值。b)发电机电压的基准值为发电机额定电压，发电机电流的基准值为发电机额定电流，发电机功率的基准值为发电机额定视在功率，发电机频率的基准值为发电机额定频率。c) 发电机磁场电流的基准值Im为发电机空载特性气隙线上产生额定电匾所需的磁场电
33、流，发电机磁场绕组电阻的基准值R。为发电机额定磁场电压除以发电机额定磁场电流，某些情况下需要考虑回路电阻的影响，发电机磁场电压的基准值um为磁场电流的基准值乘以磁场绕组电阻的基准值。d)励磁功率单元输出电流和电压的基准值分别取发电机磁场电流和电压的基准值。e)励磁机磁场电流的基准值I。为在励磁机空载特性曲线气隙线上产生一个标么值发电机磁场电压所要求的励磁机磁场电流值，励磁机磁场绕组电阻的基准值R。m为发电机额定工况下的励磁机励磁回路的电阻，励磁机磁场电上鹾的基准值u。m为励磁机磁场电流基准值乘以励磁机磁场绕组电阻基准值。f)调节器的输入电压、电流和功率的基准值等于发电机电压、电流和功率的基准值
34、。当控制发电机磁场电压时调节器输出电压基准值等于发电机磁场电压的基准值，当控制励磁机磁场电压时调节器输出电压基准值等于励磁机磁场电压的基准值。附录B(规范性附录)整流器调节特性GBT 740922008供给整流器电路的所有交流电源都有内部阻抗，主要是感性的，这个阻抗的作用改变了换向过程，当整流器负载电流增大时引起非线性地减小整流器平均输出电压。常采用的三相全波桥式电路有三个运行区段。根据整流器负载电流，用方程式表示这三个运行区段特性。图B1给出负载电压和负载电流的特性曲线及相应的方程。交流励磁机励磁功率单元整流器负载系数为xz。X。一型曼kUf8XEfU。若等”s涮R=1732(，等)图B1
35、整流器调节特性及相应的方程当X。值很小时，只需模拟区段1即可，采用图9的模型。采用三相全控桥整流器的静止励磁功率单元在图9和图10的模型中的整流器负载系数为Xr。xp一瓣GBT 740922008附录c(规范性附录)饱和函数励磁机饱和函数s。反映因励磁机饱和引起的励磁增加。在给定的励磁输出电压下，可在常电阻负载饱和曲线、气隙线、空载饱和曲线上分别得到产生此电压所需的励磁机磁场电流，从而确定A，B，C的量值(图c1)。对于不单独模拟负载相关效应的交流励磁机励磁功率单元(图7模型)，以及直流励磁机励磁功率单元(图3模型)应有 AB溉一丁对于单独模拟同步电抗和换向电抗的负载相关效应的交流励磁机励磁功
36、率单元(图6模型)应有Se一丁C-B通常，有两点即可确定饱和函数，一般选励磁功率单元输出顶值电压的1o倍和075倍两点。3e出脚稿姆檀叠图c1励磁机饱和特性附录D(规范性附录)限幅表示法GBT 740922008在控制电路和励磁功率单元模拟中有两种限幅必须考虑。外限幅允许输出y超出此限制，但只允许参量x在限制值内变化(图D1)。内限幅(图D2)不允许量y超出此限值，在硬件中，内限幅要求在其装置中有某种形式的反馈，内限幅的数学描述如图D2，图D2不适于延时函数。在较复杂的函数应用了内限幅，是否能简化还取决于函数本身。 匪系统方程：dydt一(“，)T若ByA，则zy若yA，则x-A若yB，则zB
37、图D1外限幅A匝系统方程：，一(”，)T若yA户，O，则dydt置0若yB，o，则dydt置0另外dydt一1ByA图D2内限幅17GBT 740922008附录E(资料性附录)本部分章条编号与IEC 60034162：199102章条编号对照表E1给出了本部分章条编号与IEC 6003416 2：1991 02章条编号对照一览表。表E1 本部分章条编号与IEC 60034-16-2：1991-02章条编号对照本部分章条编号 对应的国际标准章条编号1 】23 231 213 2 223 3 233 4 243 5 25351 25第7段到第11段、第13段到第14段3523533 543553
38、636 13 6 23 634 34】 3142 32附录A 附录A附录B 附录B附录C 附录c附录D 附录D附录E附录F附录F(资料性附录)本部分与IEC 60034-162：199102技术性差异及其原因GBT 740922008表F1给出了本部分与IEC 6003416 2：1991 02的技术性差异及其原因的一览表。表F1 本部分与IEC 60034-16-2：199卜02技术性差异及其原因本部分章条编号 技术性差异 原 因代替“失步运行、次同步共振或扭矩影响的分析不包括在模型使用范围内”为“例如：失步运行、引言 采用IEEEStd 4215标准次同步共振或扭矩影响的研究，应当检查一下
39、模型，以确定它是否适用。”代替“励磁电源和励磁功率变换器”为“励磁功率图1 与GBT 74091一致单元”代替“术语定义在IEC 60034 16 1中给出”移至1 转为中国国家标准格式第2章规范性引用文件“GBT 74091 2008”代替“励磁控制采用下列几种形式”为“励磁3 l 直流励磁机数量减少，控制方式改进控制采用机械式、电磁式和电子式控制装置”增加“取决于励磁机数据完整程度，可以构成不3 2，第5段 实际应用需要表达换相作用励磁机模型，即设为零。”33静止励磁功率 原文混淆了励磁系统和励磁功率单元的单元 代替励磁系统为励磁功率单元 定义图9 删除电势源励磁系统简化模型 简化模型无使
40、用性图9 代替u。U。为U。 与第3条的定义一致图10 增加图10，IEEE的静止励磁功率单元模型 电力系统分析程序中常用模型代替原文对直流侧并联、直流侧串联、交流侧并采用我国实际运行的交流侧串联复合源34 联复合源的叙述，修改为对交流侧串联复合源的模型叙述采用我国实际运行的交流侧串联复合源图ll、图12 代替原图1115模型35的原第2、3、4、5、6段 删除。相应删除原图16、图17、图18 改用具体模型表达351 增加。 陈述电压测量和电流补偿单元模型结合我国实际电压测量和电流补偿单元351 删除原图20、图2l及相关内容。用图13一种模型表示图14 即原图21。代替u。为瓯 由电压和电
41、流矢量求出功率352 增加。 陈述校正环节353 增加。 陈述限幅环节，与附录D对应354 增加。 陈述电力系统稳定器19GBT 740922008表F1(续)本部分章条编号 技术性差异 原 囡陈述限制器和电力系统稳定器作用于电35 5 增加压调节器的方式增加。删除原附录E“典型励磁系统工业计算机3 6 陈述具体的励磁系统模型模型范例”361 增加 陈述交流励磁机励磁系统模型362 增加 陈述直流励磁机励磁系统模型363 增加 陈述电势源静止励磁系统模型删除“KM、TM、xL、【，、u，u。、KR、Kl、K2、K3、K、L、TFl、nl、丁R3、口、口、8，0。增加“x7、uhKKKv、KP、
42、K AD、KAI、KB、K BP、K卧KH、n、n、TAD、民、Xc、Rc、因内容删除需要删除所及代号。41 U、U。、U，、UU、UB、U、因内容增加需要增加所及代号UD一、UI珊x、UIm、KIl、UI1R、Ks、Ksl、K女、K日、Ts。、R、丁W、Tw2、h。、h，、nl、n。、而、L孙Ln TPlo、TPl】、1、2、M、N、n8、了k、U。、Uss一、L，sI。、Usll、U；、U如一、Um、k、Rm、UmImR。m”删除“u。”。 因内容删除需要删除所及代号。42 增加“J“uc、uA、u叭usn、uuEL”。因内容增加需要增加所及代号代替u。的解释为“与励磁机磁场绕组电流成比42U。 采用IEEE定义例的信号”定义发电机、励磁机和调节器输入和输出附录A 代替原附录A各变量的标么化基准值附录B 增加x。和x，的计算式 描述完整删除“如图16的PI一调节器，具有内限幅作用，并亦绘出调节器简图。由前部通道的比例部分，附录D，第2段 因不采用原图16表示增益Kn和这部分反馈的外限幅可得出详细的模拟内限幅。”增加“本部分章条编号与IEC 60034 16-2：1991一附录E GBT 200002 2001要求02章条编号对照”增加“本部分与IEC 60034 16 2：1991 02技术性附录F GBT 200002 20。1要求差异及其原因”20
