三峽電廠勵磁系統(tǒng)軟件再研究.pdf

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算是電力系統(tǒng)分析和控制中最基本也是最重要的方法之一，其中電力系統(tǒng)元件的模型選取和建立有著很重要的作用。本文針對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析中數(shù)學(xué)模型和參數(shù)辨識過程中存在的問題，從電力系統(tǒng)建模特點和需要出發(fā)，將模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合形成模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FNN ）模型，對勵磁系統(tǒng)建立其模型。以更為精確的勵磁系統(tǒng)模型用于軟件仿真和勵磁系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計及驗證。 隨著發(fā)電機的容量越做越大，從其本身穩(wěn)定運行所帶來的經(jīng)濟性方向考慮，需要

2、電力設(shè)備能夠長期無故障運行。更大規(guī)范的電力聯(lián)網(wǎng)，也對電力生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的可靠性提出了更高的要求，客觀上促進了高可靠性設(shè)備研制與采用。SIMADYN D 全數(shù)字控制系統(tǒng)是一種高動態(tài)性能、高可靠性的系統(tǒng)。它的高性能來自于它是一種多處理器并行工作的數(shù)字系統(tǒng)。各處理器之間的數(shù)據(jù)傳遞通過SIMADYN D 自身的C 總線和L 總線來完成。每個處理器模板都有它自己的程序和數(shù)據(jù)存儲器，可以獨立完成分配給它的任務(wù)。它廣泛應(yīng)用在傳動及自動化領(lǐng)域，能進行高速

3、動態(tài)信息處理以及對專門的控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)和控制，尤其適合于開環(huán)和閉環(huán)實時控制系統(tǒng)。SIMADYN D 具有多種標(biāo)準(zhǔn)模板，可根據(jù)具體功能要求配置其硬件。STEP 7 的CFC 軟件平臺提供了強大的編程調(diào)試手段，D7-SYS 提供了功能多樣的程序庫、SIMATIC Manager 提供了方便的項目管理功能，HW Configure 用于配置硬件并為用CFC 軟件進行編程提供了硬件配置信息。 本文的另一部分是基于SIMADYN D 的

4、勵磁系統(tǒng)設(shè)計，在研讀三峽電廠勵磁系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上，對已有的SIMADYN D 核心硬件增加外圍接口電路，利用D7-ES 軟件包開發(fā)勵磁控制器的軟件部分。主要的研究工作包括： 1.將模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，充分利用兩者的優(yōu)勢，形成一種模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FNN ）。并推導(dǎo)了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法。將此模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的建模。仿真結(jié)果顯示，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能夠很精確地對實際系統(tǒng)進行擬合。 2.隨著計算技術(shù)的發(fā)展，西門子

5、公司在其產(chǎn)品體系中推行全集成自動化的概念，相應(yīng)地，SIADYN D 的開發(fā)平臺從運行于SCO Unix 平臺上的STRUC 轉(zhuǎn)移到了Windows 平臺上的Step 7 。雖然D7-ES 軟件中包含了將STRUC 代碼向CFC 代碼轉(zhuǎn)換的程序，但是很不完善幫助信息也相當(dāng)不足。本文在成功地將三峽電廠勵磁系統(tǒng)軟件從代碼轉(zhuǎn)換之后，總結(jié)了轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗。 3.根據(jù)SIMADYN D 硬件手冊的要求，設(shè)計了與SIMADYN D 標(biāo)準(zhǔn)硬件相兼容的

6、輸入輸出接口，有：模擬信號輸入板、模擬信號輸出板、數(shù)字信號輸入板、數(shù)字信號輸出板。在分析了晶閘管觸發(fā)脈沖的要求，比較了變壓器隔離與光隔離兩種隔離方式的優(yōu)缺點之后，設(shè)計了借助光耦進行隔的、自取能的晶閘管觸發(fā)電路板。該電路板結(jié)構(gòu)簡單、通電后工作可靠。 4. Step 7 是一款集成化的開發(fā)平臺，D7-ES 是集成在Step 7 中一組軟件的集合，可以用它對多種硬件如SIMADYN D 、SIMATIC TDC 等編程，圖形化的環(huán)境為軟