中小型水轮发电机自并励励磁控制系统的设计与研究
本文选题:励磁设备改造 + 励磁调节单元 ; 参考:《兰州理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着科技的高速发展,无论是社会生产还是人们的日常生活都已离不开电力行业,同时电力系统运行的安全、可靠性是确保社会生产、生活的必要前提条件。电力系统由发电和输电两大部分组成,而励磁控制系统是整个发电系统的重要组成部分之一,其在整个电力系统安全、稳定运行过程中有着不可取代的位置。本课题对水轮发电机自并励励磁控制系统进行研究设计,以达到改善励磁控制系统和提高电力系统稳定性的目的。本课题以某水电站励磁设备改造项目为背景,阐述了励磁控制系统在整个发电系统中的重要作用以及其重要构成部分,确定励磁控制系统的控制对象和控制目标;通过参阅国内外文献以及对旧励磁控制系统设备存在的问题进行调研和分析,并以水电自并励励磁控制系统的电力行业标准、现场环境以及本励磁控制系统技术要求为依据,选用适合本励磁控制系统的数字式自并励励磁调节器,提出适合中小型水电励磁控制系统的AVR+PID+PSS2A励磁控制方式;通过与从事励磁控制系统相关工作的专业人员进行多次沟通,完成整个水轮发电机自并励励磁控制系统的研究设计和检测实验。首先,本课题对励磁电压控制、励磁电流控制、电力系统稳定器和V/Hz限制等进行理论模型分析和控制逻辑分析。其次,通过选择EXC9000作为励磁调节器,以威纶通触摸屏为上位机,结合实际工程对励磁变压器、整流单元、灭磁及过压保护单元进行分析,研究设计出既经济又满足控制系统技术要求的励磁控制系统。再次,通过对励磁控制系统的控制流程进行相关分析,完成软件设计,即利用威纶通EB8000软件设计编程人机界面。最后,利用EXC9000 Debug软件对励磁控制系统进行测试和参数校正,并进行试验结果分析。本次课题结合实际工程研究设计开发的励磁控制系统适用于中小型水电站,目前本励磁系统已经投运,运行结果表明本励磁系统具有均流系数高、整流单元散热性能好、过压保护性能好、安全性高等优点,智能控制不但节能,且降低了工人的工作强度,增强企业竞争力,所以本励磁系统具有理论研究意义和实际应用价值。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology, both social production and people's daily life have been inseparable from the electric power industry. At the same time, the safety and reliability of power system operation is the necessary prerequisite to ensure social production and life. The power system is composed of two parts: generation and transmission. Excitation control system is one of the important parts of the whole power generation system, and it has an irreplaceable position in the whole power system safe and stable operation process. In order to improve the excitation control system and improve the stability of power system, the self-shunt excitation control system of hydrogenerator is studied and designed in this paper. Based on the retrofit project of the excitation equipment of a hydropower station, the important role of excitation control system in the whole power generation system and its important components are expounded, and the control object and control goal of the excitation control system are determined. By referring to the domestic and international literature and investigating and analyzing the problems existing in the old excitation control system equipment, and based on the power industry standard, field environment and the technical requirements of the excitation control system for hydropower self-shunt excitation control system, The digital self-shunt excitation regulator suitable for the excitation control system is selected, and the AVR PID PSS2A excitation control mode suitable for the small and medium-sized hydropower excitation control system is put forward, and the communication with the professionals engaged in the excitation control system is carried out many times. The research, design and testing experiment of self-shunt excitation control system of hydrogenerator are completed. Firstly, the theoretical model and control logic of excitation voltage control, excitation current control, power system stabilizer and V/Hz limit are analyzed. Secondly, the excitation transformer, rectifier unit, demagnetization unit and overvoltage protection unit are analyzed by selecting EXC9000 as excitation regulator and using the Wirunton touch screen as host computer. The excitation control system, which is economical and meets the technical requirements of the control system, is studied and designed. Thirdly, by analyzing the control flow of excitation control system, the software design is completed, that is, the man-machine interface is designed by using EB8000 software. Finally, the excitation control system is tested and corrected by EXC9000 Debug software, and the test results are analyzed. The excitation control system, which is designed and developed in combination with practical engineering research, is suitable for small and medium-sized hydropower stations. At present, the excitation system has been put into operation. The operation results show that the excitation system has high current sharing coefficient and good heat dissipation performance of rectifier units. The overvoltage protection has the advantages of good performance and high safety. Intelligent control not only saves energy, but also reduces the working intensity of workers and enhances the competitiveness of enterprises. Therefore, the excitation system has theoretical significance and practical application value.
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273;TM312
【参考文献】
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,本文编号:1948627
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