小型水輪發(fā)電機勵磁調節(jié)單元及測控保護綜合裝置的研究.pdf

1、小水電作為可持續(xù)發(fā)展的能源受到普遍重視。然而，我國小水電測控和保護的自動化水平不高，缺乏可供選用的性價比合適的自動化設備，這導致機組效率低，從而嚴重制約了水資源的充分利用，因此針對小型水輪發(fā)電機的特點，開發(fā)相對簡單、可靠的測控和保護裝置迫在眉睫。本文主要論述了800kW及以下小型水輪發(fā)電機勵磁調節(jié)單元及測控保護綜合裝置的研制。 針對小型水輪發(fā)電機的經濟技術特點，提出了一套小型水輪發(fā)電機測控保護綜合裝置的總體設計方案，其特點是多功

2、能一體化，結構緊湊，性價比高。該方案采用插件式設計,選用DSP+ARM+C8051的多CPU結構，網絡化構架，利用模塊化設計編程方法，實現(xiàn)發(fā)電機保護、調速、同期、勵磁和溫度巡檢等功能。本文重點闡述了該方案中的發(fā)電機保護單元和勵磁調節(jié)單元的實現(xiàn)。 針對小型水輪發(fā)電機的特點，摒棄了保護的雙重化冗余配置，設置了保護功能A和保護功能B。保護功能A為發(fā)電機保護的最簡配置，這些保護基本可以保證發(fā)電機的安全運行；保護功能B為發(fā)電機增設了一些保

3、護功能，這些功能進一步保證發(fā)電機保護的完備性和可靠性。文中系統(tǒng)闡述了保護功能配置、各類型保護的原理，以及每種保護功能的邏輯框圖和采用的算法。 勵磁單元由勵磁功率部分和勵磁調節(jié)器兩個部分組成。本文中，勵磁功率部分采用無刷勵磁方式/自并勵靜止勵磁方式來實現(xiàn)，文中論述了其實現(xiàn)原理；勵磁調節(jié)器采用基于T-S型模糊RBF神經網絡的PID調節(jié)器來實現(xiàn)，文中詳細闡述了T-S型模糊RBF神經網絡PID調節(jié)器的模型，算法及其算法的實現(xiàn)步驟等，接著