同步发电机励磁装置在线测试数字仿真系统的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文同步发电机励磁装置在线测试数字仿真系统的研究论文作者：李成龙学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：控制工程指导教师：李志军职称：正高工ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringSYNCHRONOUSGENERATOREXCITATIONDEVICEONLINETESTRESEARCHOFDIGITALSIMULATIONSYSTEMByLiChenglongSupe

2、rvisor:Prof.LiZhijunApril2015摘要性能优良的励磁调节装置能够维持机端电压稳定，合理分配无功功率，并能提高电力系统的动静态稳定性，是电力系统可靠运行的重要保证。因此，为提高励磁调节器的工作性能，对其进行性能测试是十分必要的。而同步发电机励磁调节装置的参数最终整定和动态实验通常是在真实机组上完成的，这种试验方法对机组的冲击性很大，有时甚至很危险。针对这一问题，本文以VisualC++为开发平台，基于“单机-无穷大系统”研发了一种励磁调节器虚拟测试软件包。该软件包虚拟了包括同步发电机及网络元件在内的真实机组系统，并且可与励磁装置共同构成虚拟发电

3、机—励磁调节器的闭环控制回路。通过利用测试软件包的仿真计算，将得到的发电机实时状态变量反馈给励磁调节器，形成发电机—励磁调节器闭环控制回路，从而建立起励磁装置实时在线的半实物仿真系统，可以方便地完成励磁装置的空、负载特性试验，保证励磁装置的调节性能。本技术方案安全、经济、方便可靠，具有广阔的应用前景。本文选取电力系统的简化模型--单机无穷大系统作为研究对象，首先建立了包括：同步发电机、励磁系统、网络元件、负荷的整个系统的数学模型。利用龙格-库塔法把数学模型转化为可编程的计算机仿真模型，在VisualC++6.0软件平台上编写了仿真程序；使用MFC编写了人机界面和与励

4、磁装置的通信软件包，实现了仿真软件与励磁装置的数据实时在线测试和显示，最后与励磁装置进行了必要的仿真试验和验证分析。结果表明此测试软件包对励磁装置的性能测试是有效的，对提高励磁调节器的品质有应用意义。关键词：励磁装置，仿真模型，C++，在线测试IABSTRACTThestabilityofterminalvoltageisdependedonanexcellentexcitationcontrolapparatus.Distributingreactivepowerreasonabilityandimprovingstaticanddynamicstabilityo

5、fthepowersystemaretheimportantguaranteeforreliableoperationofpowersystem.Soitisnecessarytotesttheperformanceofexcitationcontrolapparatustoguaranteeitsexcellence.Butthefinalparameterstuninganddynamicexperimentsofsynchronousgeneratorexcitationcontrolapparatusisusuallycomplicatedinrealuni

6、t.Thismethodhasheavyimpulsetosystemandsometimesevendangerous.Tosolvethisproblem,Inthispaper,withtheVisualC++developmentplatformandbasedononemachineinfinitebussystem,asimulationsoftwarepackageforexcitationregulatortestsystemisdevelopedincludingthesynchronousgeneratorandothernetworkeleme

7、ntsthatexistinrealsystem.Bythismethodagenerator-excitationregulatorclosedcontrolloopisformedandanexciteronlinehalf-realsimulationtestsystemisestablished.TheReal-timestatevariablegeneratorsfromtestingsoftwarePackagesaresenttoexcitationregulatortoconstitutethegenerator-excitationregula