GEX-2000发电机励磁调节器
技术说明书
北京科电亿恒电力技术有限公司
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GEX-2000 发电机励磁调节器技术说明书
目 录
第一章 前 言 ...................................................................................... 1 第二章 装置主要特点 .......................................................................... 2
2.1 装置特点........................................................................................................ 2
2.2 装置适用范围................................................................................................ 4
第三章 主要功能及技术指标 .............................................................. 7
3.1 装置主要功能................................................................................................ 7
3.1.1 调节及控制功能.................................................................................... 7 3.1.2 限制和保护功能.................................................................................... 8 3.1.3 其它辅助功能........................................................................................ 8 3.2 主要技术指标................................................................................................ 9
3.2.1 模数转换器输入参数............................................................................ 9 3.2.2 开关量输入输出容量.......................................................................... 10 3.2.3 输出参数：.......................................................................................... 10 3.2.4 网络接口.............................................................................................. 10 3.2.5 电源参数.............................................................................................. 10 3.2.6 指标参数.............................................................................................. 11
第四章 系统配置 ............................................................................... 12
4.1 电气配置...................................................................................................... 12 4.1.1 励磁系统框图...................................................................................... 12 4.1.2 输入输出接口示意图.......................................................................... 12 4.1.3 硬件组成.............................................................................................. 13 4.1.4 软件组成.............................................................................................. 13 4.2 结构配置...................................................................................................... 13
4.2.1 机柜构成.............................................................................................. 13 4.2.2 分层介绍.............................................................................................. 14
第五章 基本原理 ................................................................................ 19
5.1 基本原理...................................................................................................... 19
5.2 单板原理...................................................................................................... 20 5.3 软件说明...................................................................................................... 23
5.3.1 主调度程序........................................................................................ 24 5.3.2 中断程序............................................................................................ 24
第六章 键盘、显示及操作 ............................................................... 31
6.1 键盘操作说明.............................................................................................. 31
6.2 主画面显示.................................................................................................. 32 6.3 主菜单显示.................................................................................................. 33
6.3.1 测量显示.............................................................................................. 34
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6.3.2 参数设置.............................................................................................. 35 6.3.3 保护投退.............................................................................................. 39 6.3.4 开入状态.............................................................................................. 39 6.3.5 传动试验.............................................................................................. 40 6.3.6 系统试验.............................................................................................. 41 6.3.7 故障追忆.............................................................................................. 41 6.3.8 故障波形.............................................................................................. 42 6.3.9 事件记录.............................................................................................. 43 6.3.10 精度调整............................................................................................ 43 6.3.11 机组参数 ............................................................................................ 44 6.3.12 系统设置............................................................................................ 44 6.3.13 试验选项............................................................................................ 45 6.3.14 其它试验............................................................................................ 46
第七章 上位机监控程序 .................................................................... 47
7.1 主画面.......................................................................................................... 47
7.2 状态显示...................................................................................................... 48 7.3 故障记录及SOE ......................................................................................... 50 7.4 参数设置...................................................................................................... 50 7.5 波形分析...................................................................................................... 52 7.6 试验功能...................................................................................................... 52 7.7 系统选项...................................................................................................... 53
附录一： DCS 关于励磁系统设计指南 ......................................... 54 附录二： 开停机步骤及注意事项 ................................................... 55 附录三： PSS 试验方法及试验步骤 .............................................. 57
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第一章 前 言
GEX-2000 微机励磁调节器为依托中国电力科学研究院的技术，由北京科电亿恒电力技术有限公司研制、开发并生产的新一代微机励磁调节器。它具有完善的调节、控制及限制保护功能，并且在计算速度、抗电磁干扰、可靠性以及使用的方便性上都有了很大的提高。GEX-2000适用于从100MW以上从三机励磁到自并励等各种方式的可控硅励磁，是现代大、中型同步发电机理想的励磁调节装置。
GEX-2000 发电机励磁调节器采用美国TI公司最新的高速32位DSP作为核心，配以大规模的可编程逻辑器件CPLD作为辅助元件，将控制系统基本缩小为一个片上系统，大大提高了系统的可靠性。同时外挂的平板机和大屏幕液晶显示器将人机交互提高到了一个更新的高度，给用户的使用提供了极大的方便。 值得一提的是，随着全国联网的基本完成，电力系统稳定的要求对励磁系统提出了更高的指标。GEX-2000采用改进型的PSS-2A 电力系统稳定器的模型，完全解决了单一采用电功率信号的PSS-1A模型带来的反调问题。目前这一技术已经成功投入运行，取得了明显的效果。
本说明书主要介绍了GEX-2000 发电机励磁调节器的功能、特点、工作原理等，以便用户有一个更全面、详细的了解。
本手册有关技术文件：
（1） 《GEX-2000发电机励磁调节器逻辑原理图》 （2） 《GEX-2000发电机励磁调节器装置配线图》 （3） 《ESM V1.0 发电机励磁系统管理软件包使用说明》
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第二章 装置主要特点
GEX-2000 微机励磁调节器作为新一代微机励磁产品，它是将励磁系统的最新研究成果与第一代励磁调节器的多年运行经验相结合，并充分应用了最新的计算机控制技术、数字信号处理器（DSP）技术和先进的网络与通讯技术而研制成功的更新换代产品。
2.1 装置特点
GEX-2000具有以下特点： 1、模型清晰、准确
GEX-2000励磁控制系统采用串联校正加转子电压硬负反馈，所采用的计算模型均经过计算机仿真和动态信号分析仪实测证明该模型在离散化过程中误差小，精度高。
2、PSS-2A模型国内首家研制成功
经过多年研制成功的改进型PSS-2A电力系统稳定器模块在GEX-2000微机励磁调节器应用，开创了国内调节器的先河，使得GEX-2000微机励磁调节器更有利于提高励磁系统对电力系统稳定的贡献。 3、测量精度高
GEX-2000 发电机励磁调节器采用每周波24点交流采样，快速傅立叶变换，完全消除了零漂等对测量精度的影响，同时采用高速14位A/D变换器，保证了测量通道的精度和快速性。 4、强大的网络功能
GEX-2000 发电机励磁调节器具有强大的通讯功能，双通道、调节器及功率柜之间通过可靠的现场总线CAN-BUS进行连接，实现数据共享和协调控制。
每个控制通道都提供两个独立并进行隔离的RS232和485接口，非常方便的实现调节器与上位管理机的通讯以及与电厂DCS系统的连接。 5、方便、友好的人机界面
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