可介入式励磁控制器研究

论文摘要

同步发电机是电力系统的重要组成部分,是电力系统中唯一的有功源和重要的无功源。励磁控制器则是同步发电机的核心控制部件,它在很大程度上决定了同步发电机的运行特性,对电力系统的安全稳定运行有着重要影响。实践证明,同步发电机励磁控制是提高电力系统稳定性最廉价而且是非常有效的措施之一。因此,从同步发电机励磁控制入手,研究提高电力系统的稳定性问题具有重要的实际意义。本文提出一种新型的励磁控制器―――可介入式励磁控制器。可介入式励磁控制器具有预先主动变结构、在线控制程序更新、可靠远程通信和面向全网协调控制四大特点。它允许调度中心根据将要采用的运行方式在线远程改变控制参数和控制策略。可介入式励磁控制器着眼于全网协调控制,当全网普遍采用时,能够有效地抑制系统的低频振荡,并能在电压二次控制中发挥良好作用。本文详细介绍了可介入式励磁控制器的工作原理、主要特点和用途,并深入分析了对电力系统可见扰动的抑制效果,以及在全网二次电压控制中的作用。设计了可介入式励磁控制器硬件和软件,给出了硬件电路和软件流程。本文还对可介入式励磁控制器进行了数字仿真,验证了其有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本课题研究的目的和意义
• 1.2 同步发电机励磁控制技术的发展历程
• 1.3 可介入式励磁控制器的提出
• 1.4 本文的主要内容和章节安排
• 2 可介入式励磁控制器的工作原理和用途
• 2.1 可介入式励磁控制器的工作原理
• 2.2 利用可介入式励磁控制器抑制系统低频振荡
• 2.3 可介入式励磁控制器在二次电压控制中的作用
• 2.3.1 二次电压控制系统概述
• 2.3.2 二次电压控制的敏感度分析
• 2.3.3 二次电压控制策略
• 2.3.4 可介入式励磁控制器在二次电压控制中的作用
• 2.4 本章小结
• 3 可介入式励磁控制器的硬件设计
• 3.1 可介入式励磁控制器的整体结构
• 3.2 主控控制模块
• 3.2.1 DSP
• 3.2.2 主控模块的主要任务
• 3.2.3 电路图
• 3.3 可介入式控制运算模块
• 3.3.1 模块功能介绍
• 3.3.2 主要电路设计
• 3.3.3 双口RAM
• 3.3.4 在线程序更新设计
• 3.4 网络通信模块
• 3.4.1 ATL8019AS
• 3.4.2 TCP/IP 协议和工业以太网
• 3.4.3 网络接口电路
• 3.5 接口电路
• 3.5.1 电源
• 3.5.2 同步电路
• 3.5.3 测量电路
• 3.5.4 触发电路
• 3.6 本章总结
• 4 可介入式励磁控制器的软件设计
• 4.1 软件开发环境
• 4.1.1 CCS
• 4.1.2 Keil C51
• 4.2 主控板程序设计
• 4.2.1 主控板主程序
• 4.2.2 TCP/IP 协议栈
• 4.2.3 网络通信收发子程序
• 4.2.4 同步脉冲中断程序
• 4.3 可介入式运算控制单元程序
• 4.3.1 运算单元主程序
• 4.3.2 中断程序
• 4.3.3 更新可介入式运算程序
• 4.4 本章小结
• 5 数字仿真
• 5.1 MATLAB/SIMULINK 简介
• 5.1.1 MATLAB 介绍
• 5.1.2 SIMULINK 介绍
• 5.2 系统建模
• 5.2.1 可介入式励磁控制器模型
• 5.2.2 仿真系统模型
• 5.3 仿真结果
• 5.3.1 参与二次电压控制的仿真
• 5.3.2 灵活配置PSS 的仿真
• 6 全文总结
• 6.1 本文所作工作总结
• 6.2 有待进一步开展的工作
• 致谢
• 参考文献