同步发电机数字式励磁控制系统设计.pdf

42 电气开关(2011．No．4) 文章编号：1004—289X(2011)04—0042—40 同步发电机数字式励磁控制系统的设计 刘军华 (湘电集团特种电气事业部，湖南 湘潭 411101) 摘 要：首先概述 了励磁系统的作用以及励磁系统的发展，阐述 了课题研究的背景。提 出了现代电力系统对 同步 发电机励磁系统的要求和励磁系统的发展趋势，最后重点研究了基于DSP的励磁系统总体设计方案。各主要功 能模块的硬、软件设计 。 关键词：励磁；DsP；控制系统 中图分类号：TM92l 文献标识码：B TheDesignofanExcitationControlSystem ofaSynchronizationGenerator L1UJun—hua (TheSpecialElectricalDepartmentofXiangtanElectricalGroup，Xiangtan411101，China) Abstract：First，thepapersummarizestheeffectanddevelopmentofanexcitationsystem，statesthebackgroundofhte outsidereseal~handputsforwardthemordenpowersystem totherequirementsofsynchronizationgeneratorexciattion system anddevelopmenttrendsoftheexcitationsystem．Finally，theoveralldesignplanofhteexcitation system based DSPandhtehardwareand~fiwraeofthemainfunctionalmodulesarestudied． Keywords：excitation；DSP；controlsystem 。 节器是用 8098单片机组成，但功能简单，仅作电压调 1 课题的背景及意义 节用，无法用于其他同步发电机，因为作为现代数字式 国外微机励磁控制器进入实用是在上世纪80年 电压调节器应具有 以下基本功能： 代。这期间，日本东芝公司、加拿大通用公司、瑞士 (1)自动电压调节(AVR)——其稳态电压调整率 ABB公司、日本三菱公司、奥地利 ELIN公司、德国sI- 达到较高值。 EMENS公司、英国GEC公司和ROLLS—ROY公司等 (2)稳定性——即PID参数应能针对不同发电机 相继生产出微机励磁调节器，这些大公司均具有很强 参数过行灵活设置。 的科研开发能力，励磁控制器所用的计算机系统都以 (3)无功功萼萎／功率因数控制——用于发电机和 高速微处理器为核心，采用 自行研制的专用控制板组 电力系统并网。 成，具有结构紧凑、可靠性高的优点，其中许多产品已 (4)并列补偿——用于两台或多台发电机并联或 用于我国大型水电、火电和核电厂中，这些微机励磁控 并网运行。 制器大多采用PID控制，各种控制、限制功能较完善， (5)保护功能——如过励限制、磁场过电压、过电 装置整体制造水平高。 流、发电机过电压、励磁机旋转二极管故障等。 目前国内微机励磁控制器的研制和开发有多个单 (6)通讯功能——应能支持RS一485或CAN通讯。 位开展了研制，其中南京 自动化研究所、清华大学、华 综上所述，为了提高同步发电机的控制水平以及公 中科技大学研制的产品