鞠竹[1]2008年在《基于DSP的同步发电机励磁控制器设计》文中提出励磁控制器是同步发电机励磁系统的重要组成部分,它对同步发电机乃至电力系统的安全稳定运行有着重要影响。随着电力系统规模的不断增大,系统结构和运行方式的日趋复杂,对同步电机励磁控制器运行的可靠性稳定性经济性和灵活性提出了更高的要求。本文根据励磁控制器的国内外发展趋势,研究和开发TMS320LF2407芯片为控制核心的同步发电机DSP励磁控制器。本文中介绍了同步发电机励磁控制器的发展现状及趋势,分析了励磁控制器所存在的问题。在介绍DSP的发展历程特点及应用范围的基础上,通过DSP芯片与其它控制芯片的性能比较选择以TMS320LF2407作为励磁控制器的硬件核心。进而提出了基TMS320LF2407的励磁控制器的硬件设计及软件实现方法,给出了硬件原理图和软件流程图。说明了系励磁统利用TMS320LF2407芯片的强大的数据处理能力和丰富的片内外设及高速的实时控制能力,实现了频率测量和励磁控制算法等功能并用AD7862实现了模数转换。TMS320LF2407芯片的引入,大大简化了励磁控制器的硬件结构,提高了励磁控制器的抗干扰能力和可靠性。介绍了样机试验内容、过程及试验的结果分析。实验室试验结果表明,基于TMS320LF2407的同步发电机励磁控制器具有硬件结构简单可靠性高、维护方便和性价比高等特点。其主要性能指标达到或优于国标具有很好的推广应用前景。
张文玲[2]2000年在《新型双通道同步发电机微机励磁装置的研究与开发》文中研究指明励磁系统是同步发电机的重要组成部分，直接影响发电机及电力系统运行特性，本文介绍了一种新型的基于87C196KD微控制器和可编程系统器件（Programmable System Device）PSD501的同步发电机微机励磁调节器的设计与研究。 从可靠性角度考虑，本调节器采用了双通道结构，即由两个硬件完全相同而又相互独立的通道组成，文中论述了该微机励磁调节器的硬件组成，详细介绍了采用可编程系统器件PSD的中心控制单元的设计和新型MPS（Micro-PortSaver）E~2PROM的应用与研究。本调节器的软件，采用C语言进行程序设计，文中论述了该装置的软件组成，详细介绍了设计中所采用的异步定时中断的模块化设计方案，介绍了几种限制功能的实现和串行通讯接口的设计、以及高精度的PID运算等功能。该调节器具有恒电压、恒电流和恒功率因数等运行方式，可以任意平稳切换。 实践证明，由87C196KD微控制器及PSD实现的同步发电机微机励磁装置具有硬件简单，抗干扰能力强，控制精度高等特点，具有很高地应用及推广价值。
赵磊[3]2007年在《基于DSP的同步发电机励磁调节器的设计》文中提出励磁装置是同步发电机的重要控制部件,直接影响电机及电力系统的特性,本文介绍了一种基于DSP(TMS320F2812)微控制器的同步发电机励磁调节器的设计研究。本文以新型同步发电机励磁调节器的开发研制为主要内容,文中首先介绍了同步发电机励磁系统的重要作用,然后介绍了常用DSP芯片的特点与构成,最后着重介绍了新型励磁调节器的软、硬件设计实现方法,给出了硬件原理图和软件流程图。硬件设计主要有交、直流的调理电路的设计,移相触发单元的设计及通讯、D/A电路等其它外围电路的具体设计;软件由主程序和中断程序构成。其中,主程序主要完成系统的初始化,交流量的算法实现,和PID调节、限制保护模块等部分;中断程序主要由同步信号的捕获中断、AD转换完成中断和移相脉冲中断等三个部分组成。本设计充分利用TMS320F2812芯片的强大的数据处理能力和丰富的片内外设及高速的实时控制能力,来完成各功能的实现。
原云峰[4]2007年在《基于DSP的数字式励磁调节器的设计》文中研究指明励磁装置是同步发电机的重要控制部件,直接影响电机及电力系统的特性,本文介绍了一种基于DSP(TMS320F2812)微控制器的同步发电机励磁调节器的设计研究。本文以新型同步发电机励磁调节器的开发研制为主要内容,首先介绍了同步发电机励磁系统的重要作用,然后介绍了常用的DSP芯片特点与构成,最后着重介绍了新型励磁调节器的软、硬件设计实现方法,给出了硬件原理图和软件流程图。硬件设计主要有交、直流的调理电路的设计,铁电储存设计以及通讯电路、D/A电路等其它外围电路的具体设计;软件由主程序和中断程序构成。其中,主程序主要完成系统的初始化;中断程序主要完成数据的采集和算法实现, PID调节、限制保护模块等部分以及通讯部份等。本设计充分利用TMS320F2812芯片的强大的数据处理能力和丰富的片内外设及高速的实时控制能力,来完成各功能的实现。
方志道[5]2006年在《枫树岭电站励磁系统改造研究》文中认为励磁控制系统是发电厂的重要组成部分，对电力系统的安全稳定运行有着重要作用。本文从枫树岭电站励磁系统设计选型着手，对运行存在的问题进行分析研究，并系统考虑社会经济与技术发展对励磁系统各项性能的要求。本文针对电站运行存在的问题，经过充分调研并深入分析，提出适合枫树岭电站励磁系统改造的设计选型方案，通过对励磁系统和电力系统稳定器PSS进行的模型参数仿真以及对励磁调节器模型参数进行的测试和PSS在现场机组进行的投切试验，可以得出结论，在本项目中我们采用的励磁系统数学模型及其参数具有较高的可信度，能较真实地描述本台发电机组及其励磁系统的动态行为，可以作为计算分析的依据。本文对原有励磁系统存在的问题按照水电站集中控制目标要求进行设计考虑，全面细致地做好每个环节的测试及投参数工作，消除了原先存在的不安全因素，完善了电站不能适应电网发展的一些功能。提高调节控制性能，优化现场投运参数。现场运行结果表明，枫树岭电站#1机组励磁系统改造切实可行，改造后的励磁系统各方面性能优于原系统，本方案对提高机组经济效益，安全运行水平和系统稳定性有一定的指导作用，技改所取得的成果是显著的。
薛媛[6]2003年在《基于可编程计算机控制器IGBT励磁系统的开发》文中研究指明本文在全面分析同步发电机微机励磁装置特点及发展现状的基础上，论述了微机励磁调节的原理，提出基于可编程计算机控制器(PCC)控制的绝缘栅双极晶体管(IGBT)励磁系统的设计方法，并在此基础上开发了基于PCC控制的水轮发电机IGBT励磁系统。 文中详细论述了基于PCC控制的IGBT励磁系统的主要硬件、软件结构以及各部分功能的实现方法；完成了IGBT保护及驱动单元的设计、IGBT励磁装置主回路的设计、PCC调节器的硬件设计以及软件编程；在实验室对样机进行相关的性能指标试验。试验结果表明，基于PCC控制的IBGT励磁系统满足同步发电机励磁系统各项功能要求，试验中的动态、静态性能指标均达到或优于国家标准中的规定。 基于PCC控制的IGBT励磁系统，不仅工作原理简单，性能稳定可靠，控制特性优良，又能降低励磁系统成本。对于保证水轮发电机安全可靠运行、提高电力系统的稳定性有着重要意义，在中小型水电厂具有广阔的市场应用前景。
朱晓韬[7]2007年在《大型发电机励磁控制系统的研究和应用》文中进行了进一步梳理随着微型计算机的发展和励磁控制理论的进步,给同步发电机的励磁控制技术和手段带来了一次革新,微机励磁控制装置在电力系统中获得了广泛的应用,先进的励磁控制理论也逐步得到了应用。本论文重点对微机励磁控制系统的系统结构、控制原理、实际应用等方面,在深入调研的基础上,结合实际工程应用,对如何提高励磁系统控制水平以及通过励磁PSS装置提高电力系统稳定性等问题进行了认真的探讨和论述。作者攻读工程硕士期间在大朝山电站负责电气二次监理工作,负责大朝山电站励磁系统的设计选型、安装、调试、试验等工作。在大朝山励磁控制系统的工程实践中,通过对励磁系统控制方式和原理进行深入研究,结合国内外励磁系统发展情况,在系统设计选型、安装、调试、试验以及提高电力系统稳定性等方面,得到许多有益的指导。同时,通过工程实践,对实际应用中遇到的问题进行了分析和总结,取得了很好的效果。
卢淑明[8]2010年在《基于dsPIC6014A的同步电动机励磁装置的研究》文中研究说明同步电动机在工业上的用途主要有两个,一是作为普通的工业电机,由于其结构较简单、维护方便、功率因数和效率较高、机械特性硬、气隙较大便于安装使用、转矩受电源电压影响小及过载能力较强等优点,而备受生产部门的青睐。二是作为改善电网的无功补偿机,由于其具有可调的功率因数,且功率因数调制机理简单,补偿效率高,因此得到了广泛的应用。励磁系统对同步电机及电力系统的安全稳定运行有着重要的作用,励磁系统是同步电机正常工作的核心部件。工业的发展要求同步电机的励磁系统有更好的性能,要求励磁系统具有限制、报警、监控、保护等功能。本文介绍一种基于dsPIC6014A控制器芯片的同步电动机微机励磁装置。课题的主要内容包括系统软硬件的设计与实现,首先介绍了励磁装置所必需的硬件电路,主要有CPU主控电路、触发脉冲放大电路、滑差检测电路以及各种故障检测电路,然后介绍了该装置的软件组成,采用C语言实现模块化程序设计,用软件来控制顺极性投励,实现起动过热保护,失步再整步以及高精度的PID运算等功能。该装置采用恒电流和恒功率因数两种运行方式,可以任意切换。基于dsPIC6014A的同步电动机微机励磁装置具有硬件简单,抗干扰能力强,控制精度高等特点。
魏建华[9]2007年在《高性能励磁控制器研究》文中研究表明励磁控制器是同步发电机励磁系统的重要组成部分,对同步发电机乃至电力系统的安全稳定运行有着重要影响。现有的模拟励磁控制器难以满足同步电机运行的可靠性、稳定性、经济性和灵活性等要求。本文对谐波励磁无刷发电机励磁控制系统进行了研究,针对该类型发电机的特点,设计了一套基于DSP控制的谐波励磁同步发电机的数字励磁控制器。本文的主要研究内容如下:文中首先介绍了同步发电机励磁控制器的发展现状及趋势,分析了励磁控制器所存在的问题。在分析研究谐波励磁无刷同步发电机的基本结构和工作原理特点的基础上,确定励磁控制器的基本原理和控制方法。其次,提出了基于TMS320F2812的励磁控制器的硬件设计及软件实现方法,给出了硬件原理图和软件流程图,利用该芯片的强大的数据处理能力和丰富的片内外资源及高速的实时控制能力,用单片系统实现了交流采样、频率测量、励磁算法和PWM控制等功能。该芯片的引入,大大简化了励磁控制器的硬件结构,提高了励磁控制器的抗干扰能力和可靠性。最后,为了克服传统PID控制器的缺点,将模糊控制与PID控制结合起来,设计了参数自适应模糊PID控制器。仿真和试验结果表明,基于TMS320F2812的同步发电机励磁控制器具有硬件结构简单、可靠性高、维护方便和性价比高等优点,其主要性能指标达到或优于国标,具有很好的推广应用前景。
顾祥玉[10]2011年在《基于DSP的农村小水电站自动励磁调节器的研究》文中提出励磁调节器是同步发电机系统中的核心部分,在电力系统正常运行或故障运行中起着十分重要的作用。它对控制发电机输出电压,合理分配并联运行发电机的无功功率,改善电力系统的运行条件,保障电力系统安全稳定运行有着十分重要的意义。然而,目前我国许多的农村小水电站多数还采用相复励自动励磁调节器,甚至是不带励磁调节器的直流机励磁系统,这些技术落后的电气设备使农村小水电站的经济效益和社会效益大大降低,没有充分发挥其应有的功用。本研究结合80年代以前建成的小型水电站自动化水平低,技术落后,急需进行技术改造的现状,以绥化市北林区幸福水电站为研究对象,设计一个基于DSP的自动励磁调节装置,并对其中的部分功能进行了实验验证。本文所作的工作主要分为以下四个部分；第一,经过实地调查了解到,幸福水电站位于黑龙江省绥化市北林区双河镇西南部,电站距县城约30km,引水式电站。水电站有四台机组,机组容量为320kW卧式水轮发电机组。发电机端电压为6.3kV,设两台变压器和四个励磁柜,分别调节各机组的电压。站内设一个控制室,从控制室可以观察到每台机组的各项运行参数；电站在正常运行和事故处理时主要采用的是人工调节,运行人员凭借经验进行操作。第二,针对幸福水电站工作效率和调节精度低,人工成本和调节误差大,调节实时性差的特点,研究设计了基于TMS320LF2407A的自动励磁调器的硬件组成和功能,并详细介绍了设计思路和实现方法,具体包括输入/输出通道单元、信号同步捕获单元、触发脉冲的调制放大单元、故障检测单元、通讯单元和人机接口单元等。第三,在软件部分的设计采用模块化设计思想,将自动励磁调节器的整个软件部分划分成主程序和中断服务子程序两部分。其中主程序包括：初始化、开中断、电量计算、调节控制和限制保护等几个模块；中断服务程序主要包括：同步信号捕获、A/D转换完成、移相脉冲、看门狗以及人机操作与显示等；软件部分的设计中加入看门狗中断可以有效提高系统的稳定性和可靠性。第四,完成自动励磁调节器的软、硬件设计并完成调试后,在实验室现有的条件下,在一台小型发电机上分别进行了A/D采样实验、PWM实验、发电机单机起励实验、电压/频率特性实验和负载运行实验,通过实验验证了该励磁控制器能够达到预期设计目标,励磁系统各项功能能够满足设计要求。
参考文献：
[1]. 基于DSP的同步发电机励磁控制器设计[D]. 鞠竹. 武汉科技大学. 2008
[2]. 新型双通道同步发电机微机励磁装置的研究与开发[D]. 张文玲. 河北工业大学. 2000
[3]. 基于DSP的同步发电机励磁调节器的设计[D]. 赵磊. 河北工业大学. 2007
[4]. 基于DSP的数字式励磁调节器的设计[D]. 原云峰. 河北工业大学. 2007
[5]. 枫树岭电站励磁系统改造研究[D]. 方志道. 浙江大学. 2006
[6]. 基于可编程计算机控制器IGBT励磁系统的开发[D]. 薛媛. 西安理工大学. 2003
[7]. 大型发电机励磁控制系统的研究和应用[D]. 朱晓韬. 昆明理工大学. 2007
[8]. 基于dsPIC6014A的同步电动机励磁装置的研究[D]. 卢淑明. 河北工业大学. 2010
[9]. 高性能励磁控制器研究[D]. 魏建华. 南昌大学. 2007
[10]. 基于DSP的农村小水电站自动励磁调节器的研究[D]. 顾祥玉. 东北农业大学. 2011
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