數(shù)字式同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、勵磁控制系統(tǒng)在同步發(fā)電機組中起著非常重要的作用,勵磁調(diào)節(jié)器的性能影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,勵磁調(diào)節(jié)器也取得了很大的進步,無論是在穩(wěn)定性方面還是在功率等級方面,勵磁調(diào)節(jié)器的自身特性有了很大程度的提升。近些年,隨著計算機控制技術的迅猛發(fā)展,勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)也逐漸由數(shù)字式控制系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬式控制系統(tǒng),數(shù)字式勵磁系統(tǒng)成為了現(xiàn)代勵磁控制的必然發(fā)展趨勢。由于數(shù)字式勵磁系統(tǒng)采用軟件編程進行控制,可實現(xiàn)先進的智能控制算法,使勵磁控制器

2、的控制性能有很大幅度的提升。綜上所述,數(shù)字勵磁調(diào)節(jié)器具有控制精確、功能強大、體積小巧、方便調(diào)試和升級等優(yōu)點。
　　隨著電力電子技術的發(fā)展,全控型器件的耐壓等級及通流能力都有了很大的提高,相對于半控型的可控硅而言,全控型器件的通斷可由PWM控制。本設計中利用全控器件的三相電壓型整流器(VSR)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的可控硅整流器,達到減小整流器輸入端的諧波含量,提高的功率因數(shù)的目的。分析了三相電壓型整流器在三相坐標系、兩相靜止坐標系、ABC兩相旋

3、轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型,對三d-q相全控型整流器采用電壓空間矢量(SVPWM)控制的方法,并列出了SVPWM的具體控制步驟及仿真模型。勵磁調(diào)節(jié)器采用自并勵勵磁方式,發(fā)電機并網(wǎng)前調(diào)節(jié)勵磁電流環(huán),使發(fā)電機機端電壓符合并網(wǎng)條件,并網(wǎng)后加入與功率有關的反饋量,從而實現(xiàn)并網(wǎng)后發(fā)電機輸出的無功功率調(diào)節(jié)。
　　勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個非線性系統(tǒng),發(fā)電機的功率因數(shù)與勵磁電流及整流器輸出電壓之間沒有確定的數(shù)學表達式,因此采用Fuzzy-PI控制算法對功率因

4、數(shù)環(huán)進行控制,綜合模糊控制和PI控制的優(yōu)勢使受控系統(tǒng)有更佳的控制效果,對勵磁電流環(huán)采用改進PID控制算法,使勵磁電流可以更好的跟蹤發(fā)電機系統(tǒng)變化。
　　采用MATLAB軟件對整個勵磁系統(tǒng)進行了建模仿真,結果表明本文設計的勵磁控制器的控制效果良好,符合設計要求。本文完成了自并勵數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器的硬件設計,采用TI公司的TMS320F28335DSP作為系統(tǒng)的主控制芯片,利用其快速的計算能力提高系統(tǒng)的實時控制性能,論文中給出了部分硬件