在評(píng)價(jià)勵(lì)磁系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性時(shí),首先應(yīng)考慮到作用于勵(lì)磁系統(tǒng)的干擾信號(hào)方式。一般將干擾信號(hào)分為大擾動(dòng)信號(hào)及小偏差信號(hào)兩種方式,前者涉及電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性,而后者影響系統(tǒng)的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
1)大擾動(dòng)信號(hào)暫態(tài)響應(yīng)特性
所謂大擾動(dòng)信號(hào)暫態(tài)響應(yīng)特性是指在此信號(hào)作用下,勵(lì)磁系統(tǒng)環(huán)節(jié)中呈現(xiàn)非線性飽和狀態(tài)。
由于系統(tǒng)會(huì)受到諸如短路、接地等嚴(yán)重故障的干擾,因此從提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的角度出發(fā),要求勵(lì)磁系統(tǒng)提供足夠的強(qiáng)勵(lì)頂值電壓倍數(shù)。這對(duì)抑制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械飛逸事件是十分有利的。
為了提高繼電保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性,加強(qiáng)短路故障期間對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電氣制動(dòng),以及加快切除故障后系統(tǒng)電壓恢復(fù),采用高參數(shù)勵(lì)磁電壓響應(yīng)比的快速勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)改善系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性是非常必要的。
2)小偏差信號(hào)暫態(tài)響應(yīng)特性
所謂小偏差信號(hào)是指勵(lì)磁系統(tǒng)中此信號(hào)作用下,勵(lì)磁系統(tǒng)各環(huán)節(jié)仍處于線性工作范圍內(nèi)。小偏差信號(hào)特性也提供了制定或驗(yàn)證勵(lì)磁系統(tǒng)模型手段。
對(duì)于在小偏差信號(hào)作用下的勵(lì)磁系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)分折,最常用的方法有單位階躍響應(yīng)法(時(shí)域)和頻率響應(yīng)法(頻域)。
(1)單位階躍響應(yīng)是指在單位階躍函數(shù)作用下的勵(lì)磁系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)特性。單位階躍響應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)特性是在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行的。
延遲時(shí)間:從勵(lì)磁系統(tǒng)輸入階躍信號(hào)到系統(tǒng)開始呈現(xiàn)響應(yīng)的時(shí)間。
上升時(shí)間:響應(yīng)值從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時(shí)間。
峰值時(shí)間:響應(yīng)值超過(guò)穩(wěn)態(tài)值達(dá)到第一峰值所需的時(shí)間。
調(diào)節(jié)時(shí)間:響應(yīng)值達(dá)到穩(wěn)定值±5%誤差范圍內(nèi)所需的最小時(shí)間。
超調(diào)量:在響應(yīng)過(guò)程中,系統(tǒng)超調(diào)量的定義為與峰值時(shí)間對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)峰值響應(yīng)輸出量和穩(wěn)態(tài)輸出之差。
(2)頻率響應(yīng)是指用頻率響應(yīng)法評(píng)價(jià)勵(lì)磁系統(tǒng)的暫態(tài)性能。該方法是在勵(lì)磁系統(tǒng)輸入端加入不同頻率的正弦信號(hào),測(cè)出對(duì)應(yīng)的輸出量幅值及相應(yīng)相角位移,依此繪出幅相或?qū)?shù)幅相頻率特性(即波特圖),用以評(píng)價(jià)勵(lì)磁系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性。這種方法獲得了廣泛的應(yīng)用。
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