前人在研究水电站小波动调节品质的过程中，通常不考虑电气过渡过程的影响，而将整个电气系统等价为一个恒定的电功率和一定的自调节系数，即在机组转速调节过程中，假定发电机的电磁功率不变。而实际上，在机组转速变化过程中，发电机的端电压也发生了变化。由于励磁调节器的作用，必将使发电机的电磁功率也产生相应的改变，从而对机组转速调节过程产生影响。由第二章知道，发电机数学模型有多种，其中三阶模型不仅考虑了发电机的机械惯性，还考虑了发电机电磁功率和励磁绕组磁链的变化。因此，为比较发电机电功率模型与三阶模型，从而了解电气过渡过程对机组转速调节过程的影响程度，本节分下列4种情况进行仿真计算。
　　发电机端电压有较高的稳态电压精度，发电机采用恒定电功率模型与三阶模型所得的数值仿真过程几乎完全吻合。例如，减负荷时发电机转速上升最大值:恒定电功率模型83.609 r/min，发生时间9.0s，三阶模型，发生时间9.0s;增负荷时发电机转速下降最大值:恒定电功率模型，发生时间5.7s，三阶模型71.248 r/min，发生时间5.9s。其他诸如水轮机导叶开度、工作水头、机械功率等参数的变化过程也是相差无几。由此可认为，发电机三阶模型因考虑了电压和转速之间的影响，从而真实地反映了负载扰动下的过渡过程，但是，因为在保证发电机端电压有较高稳态电压精度的前提下，其结果与恒定电功率模型基本无异，所以在分析带地区负荷机组转速调节过程的时候，发电机采用恒定电功率模型是可靠的。
　　发电机励磁控制系统通过对发电机励磁电流或电压的调整，达到调整发电机端电压的目的‘本文采用的是按电压偏差调节的比例式调节器，即稳态调节量比例于电压与它的整定值之间的偏差值的调节器，其中调节器综合放大系数K。的整定值直接影响着电压的调节过程，若取值不当，发电机端电压将不能维持在稳定值。上一节中，K;取值为200,稳态电压精度高达0.03(减负荷)，励磁调节对转速调节过程几乎没有产生影响，以致发电机三阶模型与恒定电功率模型的计算结果几乎一致。
　　综合调节放大系数K。越大，则发电机端电压的超调量越大，振荡次数越多，而稳态电压精度越高。K,, >30时，稳态电压精度大于0.5%a Kv=0即没有励磁调节器时，发电机端电压在发电机负荷突然减小时瞬间升高，然后又继续上升，最后稳定在19.008KV，稳态电压精度为5.6%，远远超过1%(朱振青，时，由于没有励磁调节，发电机端电压一直上升，而机组转速最大上升值为75.486 r/min，转速最大偏差量为0.486 r/min，比有励磁调节(即K,, #0)的情况小很多，调节时间也不长。这说明，励磁调节对机组转速调节过程的影响是存在的，而且是不利的。但是，保证良好的电能质量是对电力系统运行的基本要求，而所谓良好的电能质量是指电压和频率(转速)这两个指标都控制在规定范围内。励磁调节虽然对转速调节不利，却可以保证发电机端电压在合理范围内，所以在分析机组转速调节品质时应计及励磁调节的影响。时，励磁调节产生作用，发电机端电压在突然升高之后经过减励磁回复到稳态。K，越大，机组转速最大偏差量越大，而转速变化周期越短，转速变化进入士0.2%带宽的调节时间也越短。这也说明励磁调节对转速调节的影响是存在的，而这种影响主要取决于励磁调节综合放大系数K。的整定。
　　就转速调节时间和稳态电压精度而言，K;越大，转速调节和电压调节的品质均越好;就转速最大偏差量和电压振荡次数而言，K。越大，转速调节和电压调节的品质均越差。这说明，只要励磁调节参数整定得当，就会得到转速调节和电压调节双赢的结果。相比之下，考虑电气过渡过程而没考虑励磁调节的情况只有良好的转速调节品质，而电压变化过程明显不符合系统稳定运行的要求。Ky >,30时，不同Ky值的仿真结果十分接近。这说明，励磁调节对转速调节的影响仅局限于励磁调节参数的某一范围内。例如，表3.1中，时励磁调节对转速调节才有较明显的影响。
　　在上一节中，K。值等于200、稳态电压精度高达0.03%时，_发电机三阶模型与恒定电功率模型的结果几乎一致。本节数值仿真结果中，稳态电压精度均低于，其转速调节品质也较差些，尤其是Ky <30,稳态电压精度均低于0.5%时;而时各参数变化过程是很接近的。这说明，降低稳态电压精度对转速调节过程有影响，但是，在保证电压稳定的适度范围内(例如稳态电压精度大于0.5%)，这种影响是微乎其微的。这又再次证明了，在分析带地区负荷机组转速调节过程的时候，发电机采用恒定电功率模型是可靠的。从前人的研究成果知道，水流惯性时间常数Tw是恶化水电站小波动调节特性的主要因素，TW过大时，调节系统难以稳定，调节品质也会很差。因此在设计阶段就要考虑正确设计有压引水系统，采取设置调压室诸类措施，使Tw不致过大。由上一节知道，励磁调节对转速调节会产生一定的影响，并且，只要励磁调节参数整定得当，可保证转速调节和电压调节均有较好的调节品质。那么，励磁调节是否可以在一定程度上改善这种Tw过大导致的恶劣品质呢?本节将针对这个问题展开讨论。
　　对水电机组而言，主要有两个独立的控制系统，其中一个是机组转速控制系统，它通过调速器调节达到控制机组转速(机组频率)的目的。在单机带地区负荷时，增大调速器参数一般均能改善调节系统的品质(如图3.6)‘由3.3节知道，励磁调节对转速调节也会产生一定的影响。那么，综合考虑调速器调节和励磁调节时，系统调节品质是否更好?或者说，励磁调节是否有助于调速器调节，使调速器参数不致于太大本节试图探讨这个问题。

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