《同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统手艺要求GB/T7409.3-2007》5.14要求在额定功率因数下 ，当发电机突然甩额定负荷后 ，发电机电压超调量不大于15%额定值 ，振荡次数不凌驾3次 ，调理时间应不凌驾10s 。[1]《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统手艺条件DL/T 650—1998》4.11要求励磁控制系统应包管在发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的115% 。[2]上述国标及行标均要求在交接试验时举行发电机甩额定无功负荷试验 ，但限于现场现实条件及电网运行方法很难在切合上述工况情形下举行发电机甩负荷试验 。为此举行发电机甩额定无功负荷仿真以获取发电机甩额定无功负荷后机端电压转变的数据 ，关于确保发电机清静运行具有很是主要的现实意义 。
内蒙古岱海发电有限责任公司4*600MW机组接纳单位接线接入电厂500kV配电装置 ，500kV配电装置接纳一个半断路器接线方法 。每台发电机组额定容量为667MVA ，额定功率因数为0.9(滞后),额定有功功率为600MW ，额定无功功率为290Mvar ，发电机机端额定电压为20kV ，励磁电流基值为1225.6A ，励磁电压基值为122.6V 。每台主变额定容量为720MVA ，接线组别为YN、d11 ，电压变比为500/20kV 。
在MATLAB/SIMULINK下用PSB凭证如图1所示的单机无限大系统建设仿真模子 。以此模子举行内蒙古岱海发电有限责任公司#3发电机在额定参数下运行突然甩负荷动态历程仿真剖析 。
发电机模子接纳SIMULINK中的synchronous Machine pu standard模子 ，思量到发电机在额定参数下运行突然甩负荷发电机铁芯的饱和 ，凭证现场实测发电机空载特征举行发电机饱和参数设置 ，其它参数凭证上海电机厂提供的QFSN-600-2发电机参数举行设置 。
主变接纳三相双绕组变压器模子 ，思量到主变压器甩额定负荷时的变压器铁芯饱和问题 ，在模子参数对饱和特征参数举行了设置 。主变主要参数设置：Pn=720e6VA ， fn=50Hz ， 绕组1毗连方法为D1（低压侧） ，绕组2毗连方法为Yg（高压侧） ，电压比为20e3/500e3 ，其余绕组参数及变压器饱和特征参数均接纳默认参数 。
励磁系统模子接纳SIMULINK中的excitation system模子 ，其模子参数凭证华北电力科学研究院有限责任公司提供的《岱海电厂3号机励磁系统模子参数确认报告》举行设置 。[3]
举行仿真时power gui初始条件为P=4e7W、Q=2e7W ，发电机Pm初始值为4e7W上升斜率为1/6 ，t=5.034s时发电机抵达额定有功、额定无功工况 。并网断路器breaker初始状态为合闸 ，t=10s时breaker跳闸发电机甩额定无功 ，t=15s仿真竣事 ，仿真算法接纳ode23tb 。各图中的有功、无功的1pu对应667MW ，机端电压的1pu对应20kV ，励磁电流1pu对应1225.6A ，励磁电压1pu对应122.6V 。图2-图4为仿真效果图 。
从图2-图4可以盘算出 ，发电机用负荷前有功为0.899*667=599.633MW,无功为0.437*667=291.479Mvar,发电机机端电压为1*20=20kV 。t=10s时发电机甩负荷发电机有功变为零 ，无功突增后迅速变为零 ，发电机机端电压最大值为1.123pu（为机端电压额定值的112.3%） ，振荡次数为0 ，调理时间小于2s,切合《同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统手艺要求GB/T7409.3-2007》及《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统手艺条件DL/T 650—1998》相关要求 。
为验证仿真模子及仿真数据的准确性 ，现使用#3机组交接试验时的甩额定有功时的数据 ，在仿真模子上举行相同工况的甩额定有功仿真试验并对仿真得出的机端电压数据与交接试验的数据举行较量以确认仿真模子及仿真数据的准确性 。
2007年09月26日#3机组交接试验时举行甩额定有功负荷试验 ，甩负荷前有功负荷为592.3MW ，无功负荷为93.1Mvar ，机端电压为19.78kV 。甩负荷后有功变为0 ，无功突增后迅速变为0 ，机端电压最大值为20.93kV ，机端电压的最大值为额定值的104.6% 。
依据上述工况调解仿真图中power gui初始条件为P=4e7W、Q=0.5e6W ，发电机Pm初始值为4e7W上升斜率为1/6 ，t=4.968s时发电机抵达上述工况 。并网断路器breaker初始状态为合闸 ，t=10s时breaker跳闸发电机甩负荷 ，t=15s仿真竣事 ，仿真算法接纳ode23tb 。各图中的有功、无功的1pu对应667MW ，机端电压的1pu对应20kV ，励磁电流1pu对应1225.6A ，励磁电压1pu对应122.6V 。图5-图7为仿真效果图 。
从图5-图7可以盘算出 ，发电机用负荷前有功为0.89*667=593.63MW,无功为0.136*667=90.712Mvar,发电机机端电压为0.986*20=19.72kV 。t=10s时发电机甩负荷发电机有功变为零 ，无功突增后迅速变为零 ，发电机机端电压最大值为1.052pu(为机端电压额定值的105.2%) ，振荡次数为0 ，调理时间小于1s � ；说缪棺畲笾涤胂殖∈笛槭莸奈蟛钗�1.052-1.046）/1.046=0.573% ，仿真数据与现场具有高度的一致性 ，应该说使用MATLAB举行发电机甩无功仿真试验的效果是可信的 。
凭证上述剖析可以得出如下结论：只要参数设置合适 ，使用MATLAB举行发电机甩无功负荷试验 ，其试验效果与现场试验效果误差可以控制在很小的规模内 。以后关于交接试验中的甩额定无功负荷试验可以首先凭证现场甩额定有功负荷时的数据举行对应工况的仿真试验校核 ，若是仿真试验效果与现场试验数据一致 ，就可以进一步使用MATLAB举行发电机甩额定无功负荷仿真试验 。上述甩额定无功负荷仿真试验的数据应该可以作为评判励磁系统是否切合《同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统手艺要求GB/T7409.3-2007》5.14及《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统手艺条件DL/T 650—1998》4.11要求的依据 ，现场交接试验若是不具备甩额定无功负荷的条件可以思量不做 。
以上使用MATLAB举行发电机甩额定无功负荷仿真剖析 ，仿真数据与现场数据基本一致 ，仿真效果具有较高的可靠性 。以上要领为获取部分现场不具备试验条件的试验数据提供了有用途径 。
[参考文献]
[1] 同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统手艺要求 中国国家标准化治理委员会 2007
[2] 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统手艺条件 中华人民共和国电力工业部 1998
[3] 岱海电厂3号机励磁系统模子参数确认报告 华北电力科学研究院有限责任公司 2007
