EXC9000静态励磁系统介绍(调节器)

中国电器科学研究院

非常感谢吉林云峰发电厂的领导和专家给予我院技术交流的机会

中国电器科学研究院

励磁专业和产品特点简介1、历史沿革中国苏联波兰匈牙利捷克德国联合组建第一机械工业局广州电器科学研究所1958年事业制研究所科技型企业转制归属中国机械工业集团公司(国资委直属企业）1999年7月1日花都生产基地

调节器调节器外形及内部布置双微机双通道（同行业其它厂家采用）调节通道配置微机/微机/模拟三通道（我公司最先采用）调节通道配置C通道的励磁调节从实现的原理和实现的途径与数字式调节器完全不同，因而能起到很好的后备作用，显著提高了调节器的安全性和可靠性，还特别方便于发电机组和励磁的试验和维护。

两种调节模式对比数字式(A/B通道)模拟式(C通道)调节原理数字式PID+PSSPID调节电路反馈量机端电压励磁电流移相软件移相硬件移相脉冲形成软件控制硬件控制给定软件寄存器数字电位器同步信号中断信号硬件捕获由单CPU模式向多CPU模式发展主CPU调节、逻辑控制、通讯DSP采样单片机输出脉冲、脉冲闭锁优点：（1）极大地提高了调节器的运算速度和响应的快速性，提高了系统的调节精度（2）可以运行复杂的控制程序，能满足电网对励磁控制的高性能要求。调节器的硬件—多CPU模式技术指标

486DX5-133MHZCPUDSP处理器：TMS320VC33-120MHZA/D转换 分辨率：16bit

通道数：34路。32路开关量输入（24路光隔输入/8路TTL电平输入）、24路开关量输出（8路光隔输出/16路TTL电平输出）4路模拟量输出（12位，0~10V）可控硅控制角分辨率：0.0027移相范围：0~180DSP每周期32点向量采样用于计算机端电压、机端电流、有功、无功和机端频率。此外，DSP还采集励磁电压、励磁电流、系统电压、控制信号等直流量。通过双口RAM，DSP将采样结果传送到主CPU板。采用移窗算法克服采样环节时间常数最小采样周期可以缩减到5ms，最大限度满足高精度调节的要求。发电机参数的测量数学模型—电压调节器电压调节器的作用是维持机端电压恒定，因此其反馈量为发电机端电压。为使励磁系统有良好的静、动态性能，电压调节器采用两级超前／滞后校正环节。

数学模型—电流调节器励磁电流调节器用励磁电流作反馈量，励磁电流调节器的数学模型与电压调节器相似，仅少一级超前／滞后校正环节。自动运行方式手动运行方式电力系统稳定器（PSS-1A）以电功率为反馈量国内其它厂家普遍采用存在反调调节原动机时闭锁PSS输出或减小增益，降低了PSS的工作效能。PSS-2A（加速功率型PSS）由电功率型向加速功率型发展有助于电网稳定，已成为上网的必要条件有助于减小“反调”，利于机组安全USTS+s.TW11+s.TW1s.TW31+s.TW3Ks21+s.T7s.TW21+s.TW2s.TW41+s.TW4()()1819+×+×éëêùûúsTsTMNKs3++-1+s.T11+s.T2Ks11+s.T31+s.T4USTmaxUSTmaxUSTminUSTmin角速度电功率SPSS－2A现场投运介绍

四川紫坪铺电厂的负载4％阶跃试验（已投入PSS功能）。PSS－2A现场投运介绍

四川紫坪铺电厂的负载4％阶跃试验（未投入PSS功能）。PSS－2A现场投运介绍

四川紫坪铺电厂的负载反调试验（PSS-2A）。PSS－2A现场投运介绍

四川紫坪铺电厂的负载反调试验（PSS-1A）。软启动程序tUGIf起励根据整定值爬升稳定运行V/Hz限制器fUG整定点UG常规点f

常规UG最小整定点UG最大整定点V/Hz设定范围容许的运行范围调差+Q-QUＳ１UＳ２Q１Q２保证并联运行机组间无功合理分配限制器最大励磁电流限制最小励磁电流限制定子电流限制欠励有功无功限制P+Q-Q1/Xd过励限制器强励顶值电流限制长期允许运行最大电流限制反时限电流限制欠励限制器五点拟合与发电机电压水平有关定子电流限制器反时限特性可区分过励与欠励附加控制器恒无功控制恒功率因素控制QBUSQGENPFGENPFBUSQcontrolDischargeP.FcontrolBUS1)GeneratorS恒功率因素恒无功无功释放整定点

AVR整定值叠加的恒无功控制进入方式现地操作远方接点远方串行通讯设定值现地操作远方接点远方４～２０mA信号远方串行通讯叠加的恒功率因数控制进入方式现地操作远方接点远方串行通讯设定值现地操作远方接点远方４～２０mA信号远方串行通讯

转子热过载一级报警转子温升一级报警PT信号丢失报警

监测报警功能软件自检报警硬件自检报警AVR电源报警

可控硅监测报警

通风报警

过温

转子接地

转子短路

转子热过载二级报警

转子温升二级报警

转子过电压V/Hz引起饱和

过温

过载

保护功能

硬件自监报警软件自监报警内部供电报警

内部短路可控硅过载转子温度的测量Rf=f(Uf,Uf,Lrotor,Ubrush)

UfIf

=0oC

0-235oC

Rotoractual转子电阻Rf容错控制检测容错 包括模拟量检测容错和开关量检测容错等，如对PT断线的检测、对PT相序和CT相序的检测，增、减磁接点防粘连，油开关信号容错，开停机信号容错等。控制容错

包括过励限制动作限制增磁，欠励限制动作限制减磁，防止空载误强励，过励/欠励优先权判断，PSS输出故障等。故障录波和故障记录故障录波的触发条件可以通过调试软件在线设定，比如强励动作、灭磁开关跳闸、甩负荷、PT断线等。一旦满足触发条件，调节器将自动启动录波功能，将事件发生前后一段时间（可设定）的数据永久保存直至下次故障。保存的数据可通过调试软件读出后进行分析。功能强大的调试软件

EXC9000励磁系统配置了功能强大、完善的调试软件，可以很方便地完成辅助调试、参数整定及在线修改、故障监测、录波、机组试验等功能。

人机界面的功能显示操作报警故障记录、追忆、录波故障处理专家调试系统智能触摸屏采用原装进口日本DIGITAL公司的工业专用Pro-face彩色液晶显示屏。长寿命。自带内部时钟，具有GPS对时功能。有掉电记忆区，具备故障追忆功能。彩色液晶显示器30万像素TFT真彩液晶触摸屏4MBFLASHEPROM闪存彩色液晶显示器多重画面功能选择彩色液晶显示器开关量监测彩色液晶显示器功能设置画面彩色液晶显示器故障记录画面

日期时间故障恢复04/06/2311:40A套脉冲故障11:4104/06/2311:40A套脉冲故障11:4104/06/2311:40A套脉冲故障11:4104/06/2311:40A套脉冲故障11:4104/06/2311:40A套脉冲故障11:4104/06/2311:40A套脉冲故障11:4