NIT-PLC水轮发电机组励磁调节系统研究与应用

发布时间：2017-07-19 15:04

  本文关键词：NIT-PLC水轮发电机组励磁调节系统研究与应用

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【摘要】：我校模拟水力发电厂现有的两套水轮发电机组及其配套装置可以演示水力发电厂的主要生产过程,进行多种有关水力发电的演示性及操作性实验,但无法进行设计性、综合性实验、课程设计和毕业设计等。为了配合能源与动力工程和电气工程及其自动化等本科专业及动力工程领域专业硕士研究生的教学及相关项目研究工作,拟在原有配套设备基础上将“励磁调节器及其接口部分”——即励磁调节系统进行配套功能拓展,设计增加PLC励磁调节单元,并对其进行实验测试。本文的研究内容主要包括如下几个方面:1、硬件自组式设计。分析励磁调节系统的基本结构,根据需求对硬件进行选型,设计脉冲电路板;2、软件模块化设计。根据不同功能,将系统程序划分为几大模块,按照模块写流程、编写程序,使得检查修改方便;3、人机界面直观性设计。利用MCGS组态王软件制作人机界面、运行画面,调用系统程序实现系统实时参数、运行方式、报警报表等显示功能,使系统运行状态形象化;4、参数预设与调试。采用动模实验检验数学建模是否正确,并对系统参数进行预设,防止超调、失步等现象发生,以减小实验过程中的意外风险。5、并网运行与测试。将设计的PLC励磁调节单元接入原励磁系统,构建PLC励磁调节系统进行水轮发电机组的起励、并网、电压、频率等测试与电压调节,并与原DSP调节系统进行比较。实验证明本次研究设计的PLC励磁调节系统能够控制模拟水力发电机组进行起励、阶跃响应、甩负荷和逆变灭磁等实验和并网运行与调节。由于设计了开放式的接口电路,因此也可自行设计核心控制电路、编写程序、设置参数,组建自己的控制系统,以便进行一些设计性与综合性实验和研究性与创新性实验,或者进行相关的课程设计和毕业设计,从而达到项目研究的预期要求。
【关键词】：励磁调节系统 PLC MCGS组态 参数设置 实验调试
【学位授予单位】：南昌工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM312
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 研究背景及现状7-11
• 1.1.1 课题的来源8-10
• 1.1.2 研究现状10-11
• 1.2 可行性分析11-12
• 1.2.1 单片机与DSP励磁调节系统11-12
• 1.2.2 PLC励磁调节系统12
• 1.3 论文研究意义及内容12-14
• 1.3.1 研究的意义13
• 1.3.2 论文内容安排13-14
• 第2章 励磁调节系统硬件设计14-29
• 2.1 PLC励磁调节系统基本组成及其工作原理14-17
• 2.1.1 PLC励磁调节系统基本组成15
• 2.1.2 PLC励磁调节系统基本工作原理15-17
• 2.2 PLC及模拟量输入输出模块选型17-20
• 2.2.1 FX2N-64MR-001 PLC18
• 2.2.2 开关量输入输出模块18-19
• 2.2.3 模拟量输入输出模块19-20
• 2.2.4 显示模块20
• 2.3 脉冲触发与放大电路板设计20-25
• 2.3.1TC787内部结构及工作原理20-22
• 2.3.2 三相六脉冲晶闸管触发电路的设计22
• 2.3.3 触发脉冲电路设计中出现的问题及其开环测试22-25
• 2.4 自组式系统硬件设计25-28
• 2.4.1 自组式励磁调节系统硬件结构25-26
• 2.4.2 硬件自组式结构功能拓展26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 励磁调节系统软件设计29-42
• 3.1 励磁调节系统工作流程设计29-38
• 3.1.1 系统主流程29-30
• 3.1.2 控制调节流程30-38
• 3.2 励磁调节系统软件程序设计38-41
• 3.2.1 初始化程序39-40
• 3.2.2PID调节程序40-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第4章 励磁调节系统人机界面设计42-47
• 4.1 系统MCGS组态人机界面设计42-44
• 4.1.1 MCGS概述42-43
• 4.1.2 系统界面设计43-44
• 4.2 系统运行及运行结果分析44-46
• 4.2.1 运行监视及结果分析44
• 4.2.2 控制参数及结果分析44-45
• 4.2.3 实时曲线及结果分析45-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 励磁调节系统实验47-59
• 5.1 动模实验测试平台47
• 5.2 动模实验47-52
• 5.2.1 PID参数设置实验48-49
• 5.2.2 强励倍数设置实验49-50
• 5.2.3 低励限制设置实验50-51
• 5.2.4 伏赫限制设置实验51-52
• 5.3 开机实验52-58
• 5.3.1 开机故障原因分析及解决52-53
• 5.3.2 起励实验53-55
• 5.3.3 阶跃实验55-56
• 5.3.4 甩负荷实验56-57
• 5.3.5 逆变灭磁实验57-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 总结与展望59-61
• 6.1 研究总结59-60
• 6.2 进一步的工作与展望60-61
• 参考文献61-63
• 致谢63-64
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果64
• 1. 攻读硕士期间参加科研项目情况64
• 2. 发表论文64
• 3. 获奖64

【参考文献】

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本文编号：563437