[01181951]发电机PLC励磁装置研制与应用

本项目属于动力与电气工程和能源科学技术领域。能源是目前国际上关注的焦点，电力是使用最广泛的一种能源形式。励磁控制是电力生产中的重要措施，励磁系统的特性对电力系统及发电机的运行性能有着十分重要的影响。本项研究采用通用PLC控制器研制基于高可靠性的可编程逻辑控制器(PLC)的发电机励磁控制器，并探讨了将模糊控制技术直接用于发电机的励磁控制。本项目的主要成果与技术特点为：1)探讨了适用于可编程控制器励磁调节装置的控制模型，并采用西门子S7-300PLC和S7-200PLC进行了具体实现。2)研制了高分辨率宽频率范围专用晶闸管触发模块，其分辨率高，使用频率信号范围宽，满足了水电机组的运行要求。并采用余弦移相技术，以保证励磁系统在全工域内具有相同的放大倍数。此外具有晶闸管阳极电压自动修正和整流电源频率自动校正功能。3)设计了适合PLC的专用测频测相模块，满足了PLC励磁装置对机组频率及机组功率因数测量的要求。4)采用交直流混合采样技术，通过测量发电机电压与电流及功率因数，解决了发电机有功功率与无功功率的测量。5)提出了一种适应式规则自调整模糊控制器；探讨了发电机模糊励磁控制器的规则与参数调整方法。6)采用了状态跟踪技术，保证两套调节器的性能具有良好的一致性，跟踪性能良好，切换无冲击。同时由于采用状态跟踪，避免了工作机故障时而导致的备用机错误跟踪。基于PLC的发电机励磁装置已在湖北白水峪、锁金山、红庙等电站投入运行，运行稳定可靠，性能优良，调节精度高，主要技术性能指标优于国家标准，提高了电网和电站运行的稳定性与安全性，取得了显著的经济效益和社会效益，受到了用户的欢迎和好评。（可另附）