发电机励磁限制协调配合优化分析

万雄彪，陈晶，吴水军

（云南电力试验研究院(集团)有限公司，昆明 650217）

0 前言

发电机励磁调节器中附加的各种励磁限制功能对于提高电力系统安全稳定运行水平，确保发电机等主设备可靠运行具有十分重要的影响。低励限制（under excitation limiter，UEL）、V/f限制（V/flimiter）和电力系统稳定器（power system stabilizers，PSS）是现代励磁调节器中普遍配置并且具有重要影响的辅助功能[1-3]。低励限制作为发电机失磁保护动作前的重要一环，对于提高电力系统静态稳定至关重要，同时可避免发电机进相运行时定子电流偏高而造成的定子绕组及铁芯端部过热。频率降低时，V/f限制能确保发电机、变压器等磁通不至增大太多，防止铁芯中涡流损耗增加，铁芯发热。PSS则能提高电力系统阻尼，抑制低频振荡，确保系统安全性、稳定性[4-5]。

发电机机组接入大电网运行时一般不会发生低励限制与V/f限制间配置冲突问题，但对于小地区孤网二者如不进行协调优化，则可能会造成孤网内电压崩溃致使孤网瓦解，或造成发电机、变压器磁通增加，发热严重，甚至烧毁主设备。云南山区较多，地域发展不平衡，局部电网结构薄弱，发生因送出线路跳闸造成局部电网孤网运行，当孤网内风电场因高频动作风机全部切除后，孤网处于低频低压状态，由于低励限制与V/f限制配合失当，最后造成电压崩溃孤网瓦解。

对发电机励磁调节器附加限制功能研究主要侧重于低励限制与PSS协调控制，文献[1-2]研究表明UEL作用频段与PSS配合不当会造成机组阻尼弱化，当UEL提供负阻尼转矩时，低励限制曲线斜率越低，UEL作用频段越低，系统时域动态响应特性越好。……