GEC原理说明书.doc

1 第一章系统概述随着经济建设的发展,我国的电力工业正迅速发展。电力系统的规模日益扩大,发电设备的容量也相应增大,系统的运行方式的变化越来越频繁。为了更好地保证安全,经济运行并保证电能质量,电力系统运行对自动控制装置提出了更高的要求。对励磁系统而言,除了要求励磁装置维持发电机电压水平外,还要求它对电力系统动态和暂态稳定起作用。因此有必要引入如电力系统稳定器,线性最优控制和非线性最优控制等复杂的控制方式以充分发挥励磁控制系统在电力系统中的积极作用。过去,为了实现这些控制必须靠大量相应的硬件,这使得调节电路非常复杂,实现困难且可靠性低。近年来,微处理机技术发展迅猛,应用微处理机的自动励磁调节器更好地满足了励磁系统的复杂要求。 GEC 系列微机励磁装置是清华大学电机工程系研制的具有自主知识产权的高科技产品,也是目前国内外具有最简单的硬件结构与最丰富的软件功能的工业微机励磁装置。 GEC 系列微机励磁装置依据先进的非线性控制理论和采用全数字化的微机控制技术,使产品在改善发电厂和电力系统运行稳定性方面具有明显的优越性,本产品可应用在容量为 50MW 及以上的水、火电机组中。 GEC 系列微机励磁装置已有一百多台套运行在大、中型水、火电机组上,最长运行时间已超过七年,从未发生过失磁和过电压等故障,创下了微机励磁装置新的安全运行记录。 1. 1、产品特点?全数字化:从输入通道的交流采样到控制脉冲的输出全部实现数字化,没有模拟环节,无电位器调整,全数字化大大提高了精度和可靠性,维护十分方便。?控制方式:有四种控制方式可供选用。 NOEC 方式(非线性最优, Nonlinear Optimal Excitation Control) LOEC 方式(线性最优控制, Linear Optimal Excitation Control) PSS 方式(电力系统镇定器, Power System Stabilizer) PID 方式(比例、积分、微分, Proportional Integral Differential) ?方便直观的人机接口:操作面板上有 32个轻触薄膜键及 8位 LED 数码管, 2 可显示 16 个参数,能非常直观地了解 GEC 的状态和励磁系统、发电机的状态。?完善的试验功能:可以在线修改调差率,放大倍数,微分时间常数,惯性时间常数,以及进行±10% 的阶跃、灭磁实验。所有这些修改及实验均只需进行键盘操作即可,不用改接线。还可以用 50Hz 变压器代替中频机做开环实验, GEC 能自动适应 500Hz(400Hz/350Hz)/50Hz 励磁功率源的频率。?完备的保护功能:具有 PT 断线保护,强励反时限、低励限制、 V/F 限制、过无功限制、过定子电流限制等,以保证发电机的安全稳定运行。所有这些保护特征均比模拟装置有很大改善。?试验、故障录波功能:自动记录故障前 4秒,故障后 16秒的故障数据,故障数据包括发电机电压、转子电压、控制电压、电流、有功、无功、转速及保护/出错标志。试验录波功能能自动记录试验过程中的各种波形。?平面彩色显示器 PPC : GEC- II 型自并励励磁控制器上配套了一体化的平面彩色显示器,配以全汉化界面、菜单、简化的按键操作,可以做到无需说明手册而操作(NMO: Non-Menual Operation) 。并可以轻易联网实现全厂自动化。 、可靠性保证 、硬件措施?采用全双置,任一通道均满足强行励磁在内的功率的要求。?选用进口开关、电源等器件,并经严格筛选测试; ?双套电源并列供电,采用日本电源模块,平均无故障时间 40年; ?采用工业控制标准的 STD 总线结构; ?输入输出通道双重隔离(电磁隔离与光电隔离); 3 ?可靠的脉冲自封锁电路,防止误强励、误触发; 、软件管理?结构化程序设计规范; ?单元测试、功能测试和总体联调; ?完备的文档管理。 、整机测试?绝缘耐压实验/抗干扰试验; ?连续拷机试验。 、主要性能指标可控硅控制角?分辨率 度/码 A/D 转换量分辨率 2 -12 A/D 转换速率 100K/S 调压范围 5%-130% 调压精度<% 移相范围 10-150 度(根据要求而定) 附加调差正负 30% 内任选,极差 1% 阶跃特性 10% 阶跃超调量小于 20% ,振荡次数小于 2 次,调整时间小于 10秒电源适应性当供电电源在-30% , +50% 范围内波动时装置可以可靠运行功率消耗小于 300W MUX & S/H A/D CPU PC 机 RAM EPRO 键盘 Ua Iab SCR G PPT GEC * 调试* 操作 4 、型号说明 GEC- I型: 适用于 100MW 及其以上的三机励磁系统