河北南网微机励磁调节器的运行现状及发展

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1、河北南网微机励磁调节器的运行现状及发展　　　　1概述　　随着河北省南部电网(以下简称河北南网)容量的逐步扩大，单机容量的提高，对电网运行的经济性、可靠性、安全性的要求越来越高。电网中存在很多对系统运行有重大影响的设备，发电机励磁系统就是其中之一。其主要环节自动励磁调节器的性能不仅影响着发电机的安全稳定运行，而且对电网的稳定也起着重要作用。　　发电机励磁系统的主要作用维持发电机端电压；控制并列运行机组无功功率的分配；提高同步发电机并联运行的稳定性，包括提高系统的静态稳定性、动态稳定性和暂态稳定性；提高继电保护动作的灵敏度；快速灭磁。　　河北南网的

2、励磁调节器经历了磁放大原理调节器、开关式调节器、晶体管分立元件调节器等发展过程。20世纪80年代末期开始,河北南网开始发展微机励磁调节器,十几年间,控制核心从单板机到单片机以及数字信号处理器（DSP）,发展十分迅速。较早投运的是马头发电总厂，它的控制核心为单板机。单板机在工业控制上具有结构简单的优点，但也存在稳定性和兼容性较差的缺点,处在试验阶段。90年代后，单片机在工业控制上的应用日益广泛，以单片机为控制核心的微机励磁调节器在河北南网也开始陆续投运。　　2河北南网微机励磁调节器的发展　　1993年，邯郸热电厂＃3机投运了型号为HWJT－01S

3、型微机励磁调节器，该装置投入运行后，调节稳定，维护量极少，受到现场检修和运行人员的欢迎。在此基础上，1994年，首次在河北南网大型发电机组邢台发电厂＃9机上投运了微机励磁调节器，型号为HWJT－08B型,它采用INTEL公司的准16位嵌入式微处理器8098作为控制核心，硬件采用了大规模集成电路，软件使用模块化设计。投运后，运行安全可靠，基本处于免维护状态，运行操作也比原模拟调节器简单，可以说是一个成功的尝试。　　在#9机微机励磁调节器安全运行3a之后，河北南网的微机励磁调节器进入快速发展阶段，这期间，有老机组更新改造，也有基建新投运机组直接配

4、套微机励磁调节器。河北南网投运的微机励磁调节器共14套，在大、中型机组的励磁调节器中占66.61％，具体情况见表1。　　从上述情况分析，大型发电机组使用微机励磁调节器已是大势所趋。就河北南网而言，近十年的运行经验证明了与传统调节器相比，微机励磁优势明显，代表了发电机自动励磁控制系统的发展方向。　　3微机励磁调节器的特点　　3.1硬件简单　　模拟调节器的各功能环节一般由各插件实现，各插件通过电路组合完成诸如PID调节、反时限等控制功能，参数的调节也是通过电位器进行调整，误差较大；而微机调节器则通过软件实现各功能，硬件部分是大规模集成电路，一块

5、电路板就能实现，也有的调节器主要控制环节和限制保护环节分别使用各自的硬件。这样，一方面减小了装置的体积，另一方面简化了连接电路，提高了硬件的可靠性。　　3.2软件功能丰富　　现代工业控制软件多采用模块化设计，调节器也不例外。采用模块化的优点在于软件组合灵活，安全性高，便于在线修改和升级；另外，一些在模拟电路中实现起来比较复杂和困难的功能，利用软件可以简便而可靠地实现，例如反时限功能、欠励磁限制、PSS功能等。随着电力系统的飞速发展，出于对电网安全运行的考虑，大容量的电网对PSS功能的需求日渐紧迫。因为PSS环节具有一个双超前滞后功能，若采用模

6、拟电路，元件多，电路复杂，调整困难，参数难以准确实现；而采用软件则可以方便实现，并且算法精确，测量数据准确，输出参数便于调节，功能投切容易实现，现场试验也比较方便。例如邯峰发电厂2台机组的PSS功能试验都顺利完成。有些调节器还采用先进模糊PSS运算方法，功能更加完善。　　3.3系统容易实现冗余　　微机励磁调节器硬件简单，体积小，软件可以复制，这为实现冗余配置提供了便利条件。双通道（邯峰发电厂等）冗余甚至3通道冗余（上安电厂#3、#4机）配置的微机调节器体积不大于单通道模拟调节器。采用冗余配置，便于在运行过程中在线修改参数或更换故障元件，可以

7、提高系统的可靠性。冗余装置之间可进行实时通讯，保障切换时的平稳。　　3.4易与全厂的计算机控制系统通讯和联网　　现代大型电厂多采用分散控制系统（DCS），微机励磁调节器可以采用不同的方式如串口、光缆等接入DCS系统，除了进行就地操作之外，还可以通过DCS的操作界面进行励磁参数的调节，并将励磁系统的运行参数、装置状况等信息上传至DCS系统，便于记录和分析。这也代表了现代化大型发电厂自动控制系统的发展方向。　　3.5运行可靠，维护简便　　进行检查工作时，软件部分进行自检即可，硬件部分主要进行清洁工作，因此维护量很少。　　4河北南网微机励磁调节器的

8、发展趋势　　计算机技术的飞速发展带来了工业控制技术的不断更新，电力系统自动控制装置也不例外，就河北南网的微机励磁调节器而言，其发展趋势可以从控制理论和