數(shù)字式同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、勵(lì)磁控制系統(tǒng)在同步發(fā)電機(jī)組中起著非常重要的作用,勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的性能影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,勵(lì)磁調(diào)節(jié)器也取得了很大的進(jìn)步,無論是在穩(wěn)定性方面還是在功率等級(jí)方面,勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的自身特性有了很大程度的提升。近些年,隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅猛發(fā)展,勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)也逐漸由數(shù)字式控制系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬式控制系統(tǒng),數(shù)字式勵(lì)磁系統(tǒng)成為了現(xiàn)代勵(lì)磁控制的必然發(fā)展趨勢(shì)。由于數(shù)字式勵(lì)磁系統(tǒng)采用軟件編程進(jìn)行控制,可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的智能控制算法,使勵(lì)磁控制器

2、的控制性能有很大幅度的提升。綜上所述,數(shù)字勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有控制精確、功能強(qiáng)大、體積小巧、方便調(diào)試和升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)。
　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,全控型器件的耐壓等級(jí)及通流能力都有了很大的提高,相對(duì)于半控型的可控硅而言,全控型器件的通斷可由PWM控制。本設(shè)計(jì)中利用全控器件的三相電壓型整流器(VSR)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的可控硅整流器,達(dá)到減小整流器輸入端的諧波含量,提高的功率因數(shù)的目的。分析了三相電壓型整流器在三相坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系、ABC兩相旋

3、轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,對(duì)三d-q相全控型整流器采用電壓空間矢量(SVPWM)控制的方法,并列出了SVPWM的具體控制步驟及仿真模型。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式,發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流環(huán),使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓符合并網(wǎng)條件,并網(wǎng)后加入與功率有關(guān)的反饋量,從而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)后發(fā)電機(jī)輸出的無功功率調(diào)節(jié)。
　　勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)非線性系統(tǒng),發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)與勵(lì)磁電流及整流器輸出電壓之間沒有確定的數(shù)學(xué)表達(dá)式,因此采用Fuzzy-PI控制算法對(duì)功率因

4、數(shù)環(huán)進(jìn)行控制,綜合模糊控制和PI控制的優(yōu)勢(shì)使受控系統(tǒng)有更佳的控制效果,對(duì)勵(lì)磁電流環(huán)采用改進(jìn)PID控制算法,使勵(lì)磁電流可以更好的跟蹤發(fā)電機(jī)系統(tǒng)變化。
　　采用MATLAB軟件對(duì)整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真,結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的勵(lì)磁控制器的控制效果良好,符合設(shè)計(jì)要求。本文完成了自并勵(lì)數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的硬件設(shè)計(jì),采用TI公司的TMS320F28335DSP作為系統(tǒng)的主控制芯片,利用其快速的計(jì)算能力提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制性能,論文中給出了部分硬件