基于dspic数字控制器同步发电机智能灭磁装置的研究

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1、分类号：TP273密级：UDC：621.3编号：河北工业大学硕士学位论文基于dsPIC数字控制器同步发电机智能灭磁装置的研究论文作者：李淼学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：控制科学与工程指导教师：李志军职称：正高工ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringRESEARCHOFINTELLIGENTSYNCHRONOUSGENERATORDE-EXCITATIONDEVIC

2、EBASEDONdsPICbyLiMiaoSupervisor:Prof.LiZhijunDecember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于

3、收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要近年来，发电机组的额定励磁电流和励磁电压都随着单机容量的提高而逐渐增大。在同步发电机发生故障时，要迅速转移或消灭转子磁场内的大量能量以减小事故扩大，保护发电机组。因此，提高发电

4、机灭磁保护装置的性能是非常必要的，要求发电机的灭磁设备在保证安全性的前提下，可以应对不同的恶劣工况，快速完成灭磁任务。此外，还应当易于操作和维护。本文基于dsPIC数字控制器，研究了同步发电机智能灭磁装置，将分级灭磁原理引入到发电机灭磁控制当中，提高了灭磁设备的快速性、安全性和经济性。本文首先介绍发电机灭磁方式和现阶段灭磁设备的概况，对几种传统灭磁方式的原理进行了分析，深入研究了线性组合智能灭磁装置的原理。其次，采用dsPIC30F6014作为主控芯片，利用计算机智能技术，实现灭磁过程中对励磁电流、励磁电压的监测和显

5、示，适时驱动可关断晶闸管GTO使得二级线性电阻介入，进而达到快速、安全灭磁的目的。此外，文中给出了智能灭磁装置完整的硬件设计，并给出了软件实施方案，绘制了各程序模块的流程图。以三峡700MW水轮发电机组为对象，建立了灭磁过程的数学模型，利用MATLAB/Simulink工具，对几种传统灭磁、智能灭磁方法进行仿真，对比分析了励磁电流、励磁电压、灭磁时间的变化。仿真结果表明，该方法克服了现有发电机灭磁电路技术中存在的回路复杂、构成原件昂贵的缺陷，在快速性、安全性和可靠性上具有明显的优势。关键词：同步发电机智能灭磁dsPI

6、C30F6014线性组合仿真IABSTRACTIntherecentyears,theunitcapacityofgeneratorsetimprovesgraduallyinChina.Ratedexcitationvoltageandratedexcitationcurrentarealsoincreasing.Theenergyinrotorfluxmustbetransferredoreliminatedrapidlywhensynchronousgeneratorgoeswrongsoastoreducea

7、ccidentandprotectthegeneratorset.So,higherrequirementsareputforwardtoprotectivegeneratorde-excitationdevice.De-excitationdeviceshouldnotonlyperformreliablyunderseveralgivenconditionsbutalsobeeasytouseandmaintain.Inthispaper,synchronousgeneratorintelligentde-exc

8、itationdeviceisdesignedbasedondsPICdigitalcontroller.Theclassificationprincipleisintroducedinthede-excitationcontrol,whichimprovestherapidity,safetyandeconomyofde-excitation