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下垂控制的原理

下垂控制電力系統中的自動控制機制,它通過調節發電機勵磁電流無功功率,實現對電力系統電壓和頻率的穩定控制。具體來說:

P/f下垂控制:這種控制方式通過調節發電機的勵磁電流來控制有功功率,從而維持電壓穩定。當系統負荷增加時,需要增加發電機的勵磁電流以保持電壓穩定;反之,當負荷減少時,則需要減少勵磁電流以避免電壓過高。

Q/V下垂控制:這種控制方式則是通過調節發電機的無功功率來維持電壓穩定。無功功率是電力系統中的磁場能量,用於調整電壓和控制系統的穩定運行。當系統中的無功功率不平衡時,電壓會發生波動,影響電力系統的正常運行。因此,Q/V下垂控制可以根據系統中的無功功率需求自動調整發電機的無功功率輸出,使系統保持穩定的電壓。

下垂控制的原理基於發電機有功輸出與負荷增加時轉速下降的特性,即有功功率-頻率下垂特性。這種控制方式選擇與傳統發電機相似的頻率一次下垂特性曲線作為控制方式,分別對有功功率和無功功率進行控制,無需機組間的通信協調,實現了即插即用和對等控制的目標,保證了孤島下微電網內電力平衡和頻率的統一。

在發電機靜態頻率特性中,下垂控制原理是通過發電機組單位調節功率的標麼值來描述。當系統發生擾動導致頻率變動時,發電機根據系統頻率的改變相應釋放旋轉動能,進而影響發出的有功功率,實現系統頻率的穩定。