大型發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的研制

1、大型發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的研制汪大衛(wèi)李宇俊（東方電機控制設(shè)備有限公司四川德陽618000）摘要：本文通過對勵磁系統(tǒng)特點的論述，介紹了新型勵磁系統(tǒng)的優(yōu)點，尤其是在勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制器和軟件設(shè)計上的進(jìn)步。關(guān)鍵詞：三通道控制器勵磁調(diào)節(jié)器智能均流遠(yuǎn)程調(diào)試可視化編程1引言我國生產(chǎn)勵磁系統(tǒng)的產(chǎn)品已有50多年的歷史，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上已初步形成規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化的體系。國內(nèi)已有數(shù)家公司具備提供各種規(guī)格和型號勵磁系統(tǒng)產(chǎn)品的能力，有些公司的產(chǎn)品還具有較強的市場競爭實力。

2、但這些產(chǎn)品的制造工藝、技術(shù)水平與國外知名廠家相比還存在一定的差距，而能夠?qū)Υ笮桶l(fā)電機組提供全套勵磁設(shè)備的廠家則為數(shù)不多。目前由國內(nèi)開發(fā)的勵磁產(chǎn)品主要存在著一些問題。首先，自主開發(fā)的控制器檔次偏低，且更新?lián)Q代比較困難。雖然自主開發(fā)能使硬件成本降低，但由于開發(fā)隊伍的局限，使得控制器的技術(shù)起點低，開發(fā)出來的控制器使用范圍窄、可靠性和穩(wěn)定性差、難以大量推廣，不能形成一定的生產(chǎn)規(guī)模。其次，自主開發(fā)系統(tǒng)的軟件平臺多數(shù)采用匯編語言或C語言。使用這樣的

3、平臺來進(jìn)行軟件產(chǎn)品的開發(fā)，不但費時費力，而且通用性差。而國外則采用功能塊圖形化語言進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)速度快、周期短、通用性強。國內(nèi)不少項目采用散件進(jìn)口，國內(nèi)整機組裝的途徑生產(chǎn)勵磁系統(tǒng)產(chǎn)品，這樣將長期依賴外國公司并受制于人，產(chǎn)品的大部份利潤將被國外公司或散件供貨商所獲得，我們無法掌握核心技術(shù)，也無法在控制設(shè)備領(lǐng)域掌握主動權(quán)。我公司在引進(jìn)三峽電廠水輪發(fā)電機組勵磁設(shè)備的基礎(chǔ)上開展了對大型發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的研制，希望能夠通過項目的引進(jìn)，掌握國外先進(jìn)設(shè)

4、計技術(shù)、制造工藝，進(jìn)一步了解國外的最新標(biāo)準(zhǔn)，通過全球采購的模式，采購世界上一流的電器部件或組件以及核心控制器，這樣使我們的技術(shù)始終保持在一個較高水平，同時又可提高產(chǎn)品的可靠性、降低制造成本。通過開發(fā)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程調(diào)試和維護(hù)工具軟件，提高產(chǎn)品的競爭力，產(chǎn)生新賣點。2研制的主要內(nèi)容2.1勵磁系統(tǒng)由勵磁調(diào)節(jié)器、晶閘管整流裝置及滅磁裝置組成其中勵磁調(diào)節(jié)器是整個系統(tǒng)的控制中心，而控制器則是調(diào)節(jié)器的核心。通過對國際上各類控制器進(jìn)行技術(shù)性能和價格的綜合比

5、對，選擇一款具有較高性價比的核心控制器。2.2通過研究ABB和Siemens公司勵磁系統(tǒng)的控制軟件，使用新型軟件設(shè)計平臺，將三峽勵磁調(diào)節(jié)器的控制軟件國產(chǎn)化；設(shè)計并完善勵磁系統(tǒng)動態(tài)試驗軟件以便于對裝置進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)；開發(fā)基于Inter的勵磁系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試和維護(hù)工具軟件，提高產(chǎn)品的競爭行可靠性。3.1.2勵磁系統(tǒng)采用分層控制，如圖2所示。圖三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三MODBUSMODBUSA三三三三三B三三三三三C

6、三三三三三三三三三三1三三三2三三三n三三三ModemInterEarthPulseBus2勵磁系統(tǒng)分層控制圖在勵磁系統(tǒng)中，控制部份分成幾個層次，以便于任務(wù)的分級管理。最下層執(zhí)行最基礎(chǔ)的任務(wù)，主要包括脈沖調(diào)理放大、晶閘管觸發(fā)、晶閘管整流裝置的智能管理和滅磁。其次的一層是控制層，這一層是勵磁系統(tǒng)控制的核心層，主要包括采集信號、運算處理、脈沖輸出、系統(tǒng)保護(hù)和邏輯控制，這些工作涵蓋了調(diào)節(jié)器的基本功能。再上一層是勵磁系統(tǒng)的操作工作站，它主要是對

7、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存、實現(xiàn)修改參數(shù)、圖形顯示、現(xiàn)地操作和試驗錄波和故障追憶等，進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試維護(hù)時，Intel網(wǎng)也是通過該層接入的。最頂層是電廠監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)方控制系統(tǒng)層。各層之間的通訊由工業(yè)以太網(wǎng)來完成，以保證各層之間的通訊良好。3.2控制器實踐經(jīng)驗證明，具備高速運行指標(biāo)、高可靠性的先進(jìn)的工控機，才能滿足勵磁調(diào)節(jié)器的要求。A、B控制通道的控制器選擇了3UCompactPCI總線式控制器，它具有以下特點：a)采用開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)。機箱采用