发电机负阻尼作用的产生原因主要与励磁调节器的控制策略和参数的匹配有关。
在一定的运行及励磁参数下,励磁电压调节器在维持发电机电压恒定的可能会产生负的阻尼作用。许多研究表明,在正常实用的范围内,励磁电压调节器的负阻尼作用会随着开环增益的增大而加强。
例如,现代励磁具有高增益和快速响应的特点。当发电机的角速度发生变化时(如δδ),调节器可能会调节励磁电流,发电机的电抗增大,阻尼系数实际上变小,从而使角速度形成负阻尼现象。即角速度变化δω的响应(即角度变化δδ)会相位超前于角速度变化δω。这是因为调节器在发电机角速度后才励磁电流,这了发电机阻尼系数的减小,从而使得角速度继续。
为了防止负阻尼现象,需要励磁调节器的控制策略,确保其能够快速且准确地响应变化,也要确保参数与控制策略相匹配。具体来说,可以采用一些附加励磁控制装置,如电力器(PSS),来提供正阻尼作用,以抵消或负阻尼的影响,从而电力的性。
发电机与电力间的联系强弱也会对阻尼产生影响。在远距离输电且电网联系相对薄弱的情况下,发电机的阻尼绕组可能会提供较小的正阻尼,甚至出现负阻尼的情况。
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