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性能性，逐渐吸引了人们的注意力。英国的Hitachi.ltd公司已经开发出了发电机励磁控制系统HIACS-7000，它是一个实用高速度的，高可靠性的励磁系统，适合于电力系统的稳定操作。美国Basler公司先后研制出DCES-15,DCES-100,DCES-300型电压调节器，它适用于各种型号的发电机，它为脉冲宽度调节提供信号，有许多制造商正在积极开发。
目前广西大学自动化研究所研制的可编程微机励磁调节器，其硬件采用可编程控制器，软件采用非线性智能控制方法，使产品的可靠性，励磁系统的动态和静态响应指标提高，装置的维护检修等方面达到了一个新的水平PLC型可编程励磁调节器适用于各种励磁方式的大、中、小型同步发电机组，该励磁调节器已在左江电站(24MW)，天门峡电站(1500KW)投产运行。南京自动化研究所研制的SJ-800型微机励磁调节器，主要由微型计算机和一定的外围设备组成。该励磁调节器在镜泊湖莲花水电站已完全运行。
目前一些小型电站(尤其是黑龙江)还没有相应配置的数字式励磁调节器，而在加拿大、瑞典等国，小型电站保护完善，自动化水平程度高，均设有自动紧急停机自动装置功能，有的还设有微机自动监控系统，对发电机有功、无功自动调节使其处于最佳运行状态。现在利用先进全球定位系统的GPS能提供精确的，具有时标的定时功能，可以构成高精度的同时相量测量单元PMW测电压相位角，提供了追踪目标励磁控制TOEC,提高了系统稳定极限，优于线性最优励磁控制LOEC。
1.5设计的内容和方法
图1-3为励磁系统外部结构框图，为了维持机端电压水平和机组间无功功率的分配，须测得发电机的机端电压Ug，电流Ig，有功功率P，无功功率Q和励磁电流IL。本系统的数据采集及变送由变换器获得，所采集的数据包括发电机的线电压Ug，电流Ig和励磁电流IL，然后通过程序测得功率因数及有功功率，无功功率。励磁电流的大小，决定于可控硅的控制角。，而可控硅的控制角a由自动励磁调节器控制。当发电机的端电压高于整定值时，自动励磁调节器发出的信号脉冲推迟，可控硅的控制角a变小，励磁电流减小。从而使发电机的端电压降低;当发电机的端电压低于整定值时，自动励磁调节器发出的脉冲提前，可控硅控制角。变大，励磁电流增
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大，从而使发电机的端电压升高。上述两种过程都使发电机端电压趋近于整定值，达到恒压的目的。
1.6对励磁调节器的要求
励磁调节器的主要任务是检测和综合系统运行状态的信息，产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率单元，以得到所要求的发电机励磁电流。对它的要求如下：
（1）具有较小的实践常数，能迅速响应输入信息的变化。
（2）系统正常运行时，励磁调节器应能反映发电机电压的高低，以维持发电机电压在恒定水平。在调差装置不投入的情况下，励磁控制系统的自然调差系数一般在1%以内。
（3）励磁调节器应能合理分配机组的无功功率。为此，励磁调节器应保证同步发电机端电压调差系数可以在?10%以内进行调整。
（4）对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区。
（5）励磁调节器应能迅速反映系统故障，具备强行励磁等控制功能，一提高暂态稳定和改善系统运行条件。
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图1-3同步发电机励磁调节器系统结构框图
本设计中的主要技术指标：
1、发电机的电压测量范围：0-400V； 2、发电机的电压测量精度：<2.5%; 3、发电机的电流测量范围：0-0.25mA； 4、发电机的电流测量精度：5、调节时间：5-10s； 6、超调量<5%; 7、调压精度<3%.
<2.5%; 13
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第二章励磁调节器的硬件组成及功能
2.1励磁调节器的功能和硬件总体框图
2.1.1励磁调节器的基本框图
图2-1为数字式励磁调节器硬件原理总体框图。它主要包括CPU部分，测量部分，同步单元，(移相)触发单元等部分。
CPU及外围设备部分主要是为CPU的运行提供支持，包括电源、定时计数部分等电路,本设计中A/D转换由80C196MC单片机自带。CPU是微机励磁控制器的中心部分，它管理微机系统中所有模板，并执行微机励磁调节器的软件，如果它出故障，微机系统将无法正常工作。定时/计数部分用于频率测量，以及触发脉冲α角及宽度的定时等。
图2-1同步发电机励磁调节器系统结构框图
测量部分主要是将输入的电压、电流等模拟量经过电平转换、滤波、整形等处理之后送入CPU，使之能进行运算。
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微机励磁调节器为了实现调节控制、运行限制、运行参量显示等功能，测量单元必须对有关的参数进行采集。微机励磁调节器需要采集的基本参量有:
（1）发电机机端电压Uf，机端电流If； （2）发电机励磁电流IL或励磁电压UL； （3）发电机同步信号。
2.1.2励磁调节器的功能
励磁调节单元的最基本部分是一个闭环比例调节器。它的输入是发电机电压Ug，
输出量是励磁机的励磁电流或发电机转子电流，统称为用是：
IAVR.它对电力系统的作
①在正常运行工况下维持母线电压为给定水平，即起调压作用。 ②稳定地分配机组间的无功功率。
③提高电力系统运行的动态性能及输电线路的传输能力。装有快速无失灵区励磁调节器的发电机可运行在人工稳定区，在系统事故下高顶值倍数的快速励磁系统能提高系统的暂态稳定度。
④励磁控制中引入镇定器后，可提供合适的阻尼力矩，有力地抑制低频振荡和改善电力系统动态品质。
其主要功能为前两点。
2.2各测量电路的设计和计算
2.2.1交流电压测量技术
2.2.1.1电量变送法
引自PT副方的三相交流电压信号先经测量变压器降压和隔离，再由整流、滤波及分压电路转换成与之成比例的幅度合适的直流电压。微机
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