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广西大学
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[硕士论文] 段垿
电机与电器 广西大学 2018(学位年度)
摘要:随着我国经济进入新常态,电力工业的蓬勃发展,“一特四大”战略的部署,全球能源互联网架构的提出,对电力系统稳定性和电能质量的要求会越来越高。毫无疑问发电机组综合控制能够更好且迅速的稳定电压、维持频率在更小的范围内波动、提供优质的电能并保障机组系统在安全的方式下持续运行。将先进的发电机组综合控制技术与高精度、强运算力、快响应的高性能微型处理芯片相结合并应用于现代电力系统控制中,可以极大程度提高运行机组的稳定性。本文选用专用于电机控制的数字信号处理芯片DSP TMS320F28335,以混流式水轮发电机组为例,设计多指标非线性综合控制律,面向广西大学电力系统动态模拟实验室研究并开发一台能够满足中小型水轮发电机组控制要求的综合控制器,为将综合控制器推向工业应用奠下基础。
  本文首先介绍了当前发电机组的控制是采用励磁和调速单独附加控制的,引出采用综合控制的优势。详细介绍综合控制系统的架构,分析国内外的研究现状,明确本文的研究工作。其次,搭建混流式水轮发电机组单机无穷大数学模型,使用所设计的多指标非线性综合控制策略控制该数学模型,仿真分析表明,综合控制较励磁调速单独控制具备更好的动静态性能。
  本文在对混流式发电机组综合控制理论研究的基础上,结合国家相关行业标准导则,以DSP作为核心处理芯片构建了发电机组综合控制器整体原理图。依照原理图,采用模块化的思想,对各模块分别进行了软硬件的设计和制作。选用“cMT-SVR+cMT-iV5+移动设备”方案搭建具备云监控功能的人机交互平台,对人机交互界面进行设计并采用Modbus协议实现与综合控制器信息交互功能。最后在广西大学电力系统动态模拟实验室中完成对综合控制器各个模块的动静态调试试验,并进行了发电机的起励试验,对试验结果进行分析,提出后续研究工作内容重心。
  理论研究和实践工作表明,所设计的综合控制器能够满足中小型水轮发电机组的控制要求,性能优良符合国家和行业的相关标准导则,为将综合控制器推向工业应用,推进电力系统的发展奠定基础。
摘要:介绍了基于数字信号处理器TMS320 F28335的发电机综合控制平台的硬件软件设计.该平台具有较强的开源性能,用户可以编程嵌入系统中;适合发电机综合控制理论的研究和开发,配套完成的触摸屏云监控平台兼容多种通讯协议,开发周期短,兼容性强.该平台的各个模块已在广西大学动态模拟实验室完成动、静态模拟试验....
摘要:针对超级储能制动电容(Super-energy Storage and Brake Capacitor,SSBC)的结构电路图,通过公式推导和dq坐标变换得到SSBC的二阶时域数学模型.建立无励磁系统与SSBC的非线性控制模型,利用微分代数模型多指标非线性(Differential Algebraic model Multi-index Nonlinear Control,DAMNC)方法来设计SSBC控制器,并与传统PID方法进行对比来验证DAMNC方法的优越性.仿真结果表明:该方法设计的SSBC控制器能很好地改善系统的动、静性能....
摘要:分析了三相全控桥式整流电路的各种故障工况,得出故障下触发角与输出励磁电压之间的定量关系,并提出了相应的解决措施.通过对MATLAB/Simulink搭建的同步发电机励磁功率单元模型进行仿真,结果表明,所提措施能有效减轻故障对系统的不利影响,在脉冲丢失时,可以为备用设备切换赢得时间;晶闸管发生故障时,有利于调控发电机平稳退出运行以避免产生稳定性问题....
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