基于DSP的数字式同步发电机励磁系统的研究与设计

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1、中文摘要穗簧惫网援模豹嚣盏扩大，久销j孽子电力系绞瓣可靠瞧及邀戆矮羹蘩浓越囊越商，掰提高励磁繇统的性能是僳证发电枫及电力系统稳定运行的经济、有效的手段之～。对于大黧发电机组丽富，调节励磁可以改善发电桃及电网的逡行特性，当系统发生大拨动对，可减小电掰电压的波渤，尽块瓣除发迦辊豹故跨裁量，绦涯发电极躲稳定运行，鸯嚣佼数障藤系统电压的恢复。囊予笈嗽貔为菲绞瞧多变量系统，敞而要取得良好的控制特性，需采用威映其本质的非线性控制；似对于并潮运哥亍的，j、视组来{；{：，发生故障搿调节励磁对于维持魄网电愿却系统稳怒性方聪捧麓较，l、，兹著懑嚣主要爨{l藿遥溪节裁磁寒调节发奄凝赘燹麓或魂率因数。考虑到可实现憔

2、及可靠性，系统采用晶闸管自并励励磁方式，控制方法采用励磁憩流与功率因数双闭环PID擦镪，即弗网前调节髓磁魄流，使发电枫空载电势符合并掇条件；并阚后投入功攀因数环，调节发邀机功率淄数。为减小趣调量，采藤了微分反馈。该系统控制核心器件采用TMS320F2812溅DSP，该芯片工作频率高(可达150MHz>，功耗低(I／O丑、外设及编程毫压3，3V，内援电压1．8V)，冥谢高蠖能32位中央箍瑾器、128K冀凌Flash存镑器、18K数攥存德嚣、12霞糖凄A／D转换器、16路PWM输出、外部事件管理器、串行遂讯及外设接口、CAN总线接口、多通道缓冲串行按翻、外部存储嚣接口等，外设功能强大，简化了外丽电

3、路，提箍了系统可靠性。为简化算法，系统采餍直流采群，采样褥麓为0。002移。功率基数绘定筐殴0．8，并网后功率因数环为外环，励磁电流琊为内环。此外，考虑到程序的可读惶秘可穆攘性，采潮c语言编程。本文绘出了系绫仿真波搿、系统电路强、稳彦滚瑗銎及落试结果，并穰蠡灞试结粜提出了系统仍需完馨的部分，指明了改进方向。关键谲：同劳发电椒髓磁系统双阕琢PID控麓数字薅号处瑗嚣ABSTRACTThescaleofpowernetworkismoreandmorelarge，andtherequirementtothereliabilityofpowersystemandthequalityofelectric

4、alpowerismoreandmorehigh．OneofeconomicalandeffectualmethodsiStoimprovetheperformanceofexcitationsystemofsynchronousgenerator,whichcarlensurestabil耐ofgeneratorandpowersystem。Forlargegenerator,adjustmentofexcitationsystemCanimprovetheperformanceofgeneratorandpowersystem．Whenthelargedisturbancehappens，

5、theundulationofnetvoltageCanbedecreased，thesuperfluousenergyofgeneratorCanbetakenout，therenewalofvoltagecallbequickened．Thegeneratorisanon—linear,multi—variablesystem，SOnon—linearcontrolshouldbeadopted，whichembodiestheessenceofgenerator,inordertoachieveexcellentperformance．Forsmallgenerator,adjustin

6、gexcitationsystemaftermalfunctionhaslesseffectonmaintainingthevoltageandstabilityofsystem，butplaysagoodpartinadjustingthereactivepowerorpowerfactorofgeneratoraftergeneratorisconnectedgrid．Inviewofthereliabilityandfeasibility,self-parallelexcitationsystemwiththyristorsisadopted，controllingmethodisexc

7、itationcurrentandpowerfactordouble．100pPIDcontrol，i．e．excitationcurrentloopisworking，makingthegeneratortobeconnectedgrid，andpowerfactorloopisaddedaftergeneratorisconnectedgridinordertoadjustthepowerfa