基于PLC的小型水电站可控硅励磁系统故障监测及应用研究

论文摘要

可编程序控制器(PLC)是以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术和通信技术于一体，是近年来发展极为迅速、应用极广的性能优异的工业微机。同步发电机励磁系统是电力系统控制的主要组成部分，它的主要作用是通过向发电机提供可调的励磁电流来保持发电机电压稳定或使无功功率合理分配。它通常由两部分组成：第一部分是励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供可调节的直流励磁电流；第二部分是励磁监测系统(励磁调节器)，它根据发电机及电力系统运行的要求，测量励磁系统的各种参数，监控并自动调节功率单元输出的励磁电流。本论文将以采用PID算法的微机励磁系统为研究对象，采用欧姆龙公司CQMIH型PLC作为控制核心单元，利用PLC自身所具备的逻辑运算和数据处理功能，通过输入／输出模块、A／D模块和D／A模块，实现对可控硅励磁系统的故障监测。本论文重点研究励磁系统的故障机理和故障监测系统中的数据采集系统。通过采用基于PLC技术的可控硅励磁系统，能够有效地提高小型水电站运行的安全性、可靠性和综合效率，具有较高的推广价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 水电站可控硅励磁系统的发展概况及作用
• 1.1.1 国内外水电励磁装置的使用现状及特点
• 1.1.2 水电站可控硅励磁系统的作用
• 1.1.3 水电站可控硅励磁系统的发展趋势
• 1.2 可编程序控制器综述
• 1.2.1 可编程序控制器的定义
• 1.2.2 可编程序控制器的功能特点及应用
• 1.2.3 可编程序控制器组成及工作过程
• 1.3 本论文的主要工作
• 第二章 PLC励磁调节器的总体结构原理及软硬件构成
• 2.1 引言
• 2.2 一般微机励磁调节器的总体结构及原理
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 一般微机励磁调节器的总体构架及原理
• 2.2.3 微机励磁调节器的典型算法
• 2.3 PLC励磁系统的总体结构及原理
• 2.3.1 信号采集单元
• 2.3.2 移相触发和脉冲放大
• 2.3.3 PLC励磁系统软件功能
• 2.3.4 PLC励磁调节器的显示功能
• 2.4 PLC的选型
• 2.4.1 确定PLC的整体结构形式
• 2.4.2 确定CPU单元
• 第三章 水轮发电机可控硅励磁系统故障归因
• 3.1 可控硅励磁系统故障模式及机理分析
• 3.2 KGLB系统可控硅励磁装置常见故障模式机理分析及解决过程
• 3.2.1 常见故障模式及机理分析
• 3.2.2 励磁调节器检查程序
• 3.3 KGLF-21F系统可控硅励磁装置常见故障的分析及处理
• 3.4 低频振荡的抑制
• 3.4.1 产生低频振荡的原因
• 3.4.2 消除低频振荡的措施
• 第四章 水电站可控硅励磁系统故障监测系统实例结果及分析
• 4.1 监测系统概述
• 4.1.1 监测系统的主要特点
• 4.1.2 PLC监测系统的主要功能及相应的监测信号
• 4.2 PLC监测系统的硬件设计
• 4.2.1 PLC监测系统的总体结构
• 4.2.2 PLC监测系统的工作原理及性能指标
• 4.3 PLC监测系统的软件设计
• 4.3.1 主程序的流程图
• 4.3.2 开停机命令
• 4.3.3 软件限制功能
• 4.4 PLC监测系统的相关操作
• 4.4.1 PLC监测系统的基本操作
• 4.4.2 触摸屏的操作
• 4.5 PLC监测系统的通信协议
• 第五章 PLC监测系统的综合试验
• 5.1 试验前的准备工作
• 5.2 励磁监测系统试验项目
• 5.3 励磁监测系统试验结果及分析
• 5.3.1 采用的测试设备型号
• 5.3.2 起励试验
• 5.3.3 灭磁试验
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读工程硕士学位期间发表论文、荣获奖项和参加课题情况表