同步发电机云模型励磁控制器的设计
发电机励磁控制系统的设计
发电机励磁控制系统的设计
发电机励磁控制系统是电力系统中的重要组成部分，其设计需要考虑以下几个方面：
1. 励磁系统的控制方式：励磁系统的控制方式可以采用模拟控制或数字控制。
模拟控制方式采用模拟电路实现控制，具有简单、易实现的特点，但精度较低；数字控制方式采用数字信号处理器或可编程逻辑控制器实现控制，具有精度高、灵活性好的特点，但需要更多的编程和调试时间。
2. 励磁系统的调节性能：励磁系统需要具备一定的调节性能，包括励磁电流的调节、发电机端电压的调节等。
需要根据实际需要设计调节范围和调节精度。
3. 励磁系统的响应速度：励磁系统的响应速度需要满足电力系统的要求。
在系统发生故障时，励磁系统需要快速响应并调节发电机端电压，以保证电力系统的稳定性和可靠性。
4. 励磁系统的保护功能：励磁系统需要具备一定的保护功能，包括过流保护、过压保护、欠流保护等。
在发生故障时，励磁系统需要快速切断励磁电流，以保护发电机的安全。
5. 励磁电源的控制策略：在发电机运行过程中，励磁电源的控制策略需要根据实际情况进行设计。
例如，在发电机启动时，需要采用软启动控制策略，以避免励磁电源对发电机端电压的影响。
根据以上考虑，可以设计出一套基于数字控制的发电机励磁控制系统。
该系统采用数字信号处理器作为控制核心，通过采集发电机的电压、电流等信息，实现对励磁电流的精确控制。
同时，该系统还具备快速响应和保护功能，可以在发生故障时及时切断励磁电流，保护发电机的安全。
此外，该系统还可以根据实际需要，灵活地设置调节范围和调节精度，以满足不同的运行需求。
同步发电机励磁控制的设计
目录目 录1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2励磁控制系统的发展与研究现状 (1)1.2.1励磁功率单元的发展与研究现状 (1)1.2.2励磁控制方式的发展与研究现状 (2)1.3研究内容 (4)2 同步发电机励磁控制原理 (5)2.1 同步发电机基本原理方程 (5)2.1.1 同步电机基本结构 (5)2.1.2 同步电机方程列写基本条件 (5)2.1.3 同步电机基本方程 (7)2.2 同步发电机励磁控制基本原理 (8)2.3 同步发电机励磁系统模型 (11)2.4 本章小结 (14)3同步发电机模糊PID励磁控制器 (15)3.1同步发电机励磁系统的常规PID控制 (15)3.1.1常规PID控制原理 (15)3.1.2数字式PID控制器 (17)3.1.3PID控制器参数的整定 (18)3.2同步发电机励磁系统的模糊控制理论 (19)3.2.1模糊控制的发展和特点 (19)3.2.2模糊控制的基本原理和组成 (19)3.2.3模糊控制的结构分类 (20)3.3同步发电机励磁系统的模糊PID控制器的设计 (21)3.3.1模糊PID控制器的原理 (21)3.3.2模糊PID控制器的具体方案 (22)3.4本章小结 (26)4基于遗传算法优化的同步发电机模糊PID励磁控制器 (28)4.1遗传算法的概述 (28)4.1.1遗传算法的基本理念和发展 (28)4.1.2遗传算法的工作原理 (28)西安科技大学硕士学位论文4.2励磁系统遗传算法优化的模糊PID控制器设计 (30)4.2.1励磁控制优化算法的提出 (30)4.2.2适应度函数的选择 (31)4.2.3励磁控制优化算法的流程 (32)4.3本章小结 (33)5励磁控制系统仿真分析 (34)5.1常规PID励磁系统传递函数的仿真 (34)5.2遗传算法优化PID控制系统仿真 (35)5.2.1 优化算法的应用设计 (35)5.2.2 仿真验证 (37)5.3模糊PID励磁系统传递函数仿真 (39)5.3.1MATLAB模糊逻辑工具箱简介 (39)5.3.2模糊PID控制的具体设计 (39)5.3.3模糊PID控制系统仿真结果及分析 (43)5.4遗传算法优化的模糊PID励磁控制系统仿真 (44)5.4.1比例因子和量化因子的具体影响 (44)5.4.2优化算法的实现 (45)5.4.3仿真及结果分析 (47)5.5同步发电机励磁控制系统的仿真 (50)5.6本章小结 (53)6同步发电机励磁控制的硬件设计 (54)6.1励磁控制系统的总体设计 (54)6.2励磁系统模拟量采集模块设计 (55)6.2.1 采集模拟量的用途 (56)6.2.2 采样方法的选取 (56)6.2.3 采样数据的处理和计算 (56)6.2.4 采样电路的设计 (58)6.3励磁系统同步信号捕捉单元设计 (59)6.4励磁系统移相触发脉冲设计 (60)6.5励磁系统脉冲功率放大电路设计 (61)6.6励磁系统三相全控桥式整流电路设计 (62)6.7励磁系统开关量输入输出模块设计 (64)6.8本章小结 (64)7总结与展望 (65)7.1总结 (65)7.2展望 (65)致 谢 (66)参考文献 (67)1 绪论1.1研究背景及意义在如今的社会中，随着各项科技成果的层出不穷及人们对生活质量要求的不断提高，使得人类社会对能源的需求愈发增加。
同步发电机自动励磁调节装置的设计
同步发电机自动励磁调节装置的设计本文将介绍《同步发电机自动励磁调节装置的设计》的主题和目的，并说明该装置在电力领域的重要性和应用价值。
同步发电机是一种广泛用于发电厂和电力系统中的发电设备。
为了保持同步发电机的稳定运行，必须对其励磁进行有效控制和调节。
励磁是指通过电磁场使发电机产生电磁力，进而产生电能的过程。
励磁调节装置的设计就是为了实现对发电机励磁电流的自动调节和控制。
同步发电机自动励磁调节装置在电力系统中具有重要作用。
首先，它能够确保发电机的励磁电流始终处于适当的范围内，以保证发电机的工作效率和发电能力。
其次，它还能够对发电机的励磁进行实时监测和调整，以应对电力系统的变化和故障情况。
同时，自动励磁调节装置还可以提高电力系统的稳定性和可靠性，减少对人工干预的依赖。
由于同步发电机自动励磁调节装置的设计具有重要的实际意义和应用价值，因此对其进行深入研究和设计是非常必要的。
本文将对该装置的设计原理、控制策略和实施方法进行详细介绍，以期能够为电力系统的稳定运行和高效发电做出贡献。
接下来的章节将对不同方面的设计要点进行阐述，包括设计原理、系统结构、控制要求和实施步骤等内容。
通过对这些方面的深入研究和理解，读者将能够掌握同步发电机自动励磁调节装置的设计技术和应用要点。
背景接下来的章节将对不同方面的设计要点进行阐述，包括设计原理、系统结构、控制要求和实施步骤等内容。
通过对这些方面的深入研究和理解，读者将能够掌握同步发电机自动励磁调节装置的设计技术和应用要点。
背景概述同步发电机的基本原理和励磁调节的作用，以及现有的励磁调节装置存在的问题和局限性。
概述同步发电机的基本原理和励磁调节的作用，以及现有的励磁调节装置存在的问题和局限性。
详细介绍同步发电机自动励磁调节装置的设计方案，包括控制原理、硬件组成、软件算法等方面。
1.控制原理同步发电机自动励磁调节装置的控制原理是通过监测发电机的输出电压和频率，并根据预设的目标值进行自动调节励磁电流，以维持稳定的电压输出。
330MW同步发电机励磁控制系统设计及性能分析
摘要励磁系统是同步发电机的重要组成部分。
优良的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，而且可以有效的提高发电机及其相联的电力系统的技术经济指标。
本次设计以330MW同步发电机为例，对其励磁系统进行设计和性能分析。
本次设计采用自并励励磁系统，用三相全控整流桥整流，根据励磁控制系统的基本要求、任务，对主回路和控制回路进行计算、设计和选择。
性能分析部分主要对所设计的励磁系统的静态特性、动态特性和强励倍数进行简单的分析和讨论。
关键词：励磁自并励自动性能AbstractExcitation system is an important part of Synchronous generator. Excellent generator excitation system can not only ensure the reliability and stability, but also can effectively improve the generator and its associated power system technical and economic indicators. Let's take the metal removal rate for example. Excitation system design and performance is analyzed.The design uses a self-shunt excitation system, three-phase full-controlled rectifier bridge rectifier excitation control system .According to the basic requirements of the task, the main circuit and control circuit is carried out calculation, design and selection.The part of performance analysis analyzes the static characteristics and dynamic characteristics and strong excitation multiples.Keywords: Excitation Self-shunt Automatic Performance目录引言 (1)第一章方案的选择 (2)1.1 概述 (2)1.2 方案论证及选择 (2)第二章励磁系统主回路的设计 (5)2.1 励磁变压器的设计 (5)2.2 整流回路的原理浅析及整流元件参数的计算 (7)2.2.1整流回路的原理浅析 (7)2.2.2整流元件参数的计算 (8)2.3 半导体励磁系统的保护 (9)2.3.1过电压保护 (9)2.3.2过电流保护 (10)2.4 同步发电机的起励设计与选择 (10)2.5 同步发电机的灭磁 (12)第三章励磁系统控制回路的设计 (13)3.1 控制回路的作用、构成 (13)3.2 测量比较单元 (13)3.2.1测量整定环节 (14)3.2.2滤波电路 (15)3.2.3比较整定电路 (15)3.3 综合放大单元 (16)3.4 移相触发单元 (17)3.4.1对移相触发单元的要求 (17)3.4.2移相触发电路的种类及选择 (17)第四章励磁系统的性能浅析 (19)4.1 励磁系统静态特性 (20)4.1.1发电机端电压调节精度 (20)4.1.2电压调差率(无功电源补偿率) (20)4.1 励磁系统动态特性 (21)结论 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)引言发电机不仅是有功电源，而且也要输出无功功率，而通过调节发电机励磁电流可以调节着输出的无功功率，无论在稳态运行或者暂态过程中，励磁系统的好坏对同步发电机的运行有很大的影响。
现代同步发电机励磁系统设计及应用
现代同步发电机励磁系统设计及应用现代同步发电机励磁系统设计及应用什么是同步发电机励磁系统？同步发电机是一种通过旋转磁场将机械能转化为电能的装置。
在同步发电机中，励磁系统起着关键的作用，通过提供电磁激励来产生旋转磁场。
现代的同步发电机励磁系统设计与应用涉及多种技术和方法。
主要应用领域1. 发电厂同步发电机励磁系统是发电厂中不可或缺的部分。
它通过控制励磁电流来实现发电机的功率调节和电压调节。
励磁系统的设计和应用对于发电厂的经济运行和稳定供电至关重要。
2. 风力发电在风力发电中，同步发电机励磁系统也扮演着重要的角色。
它可以控制风力发电机组的输出电压和频率，使其与电网保持同步。
同时，励磁系统还能提供额外的励磁容量，以应对突发的风速变化和负荷波动。
3. 水力发电水力发电是利用水能转换为电能的发电方式。
在水力发电中，同步发电机励磁系统的设计和应用决定了发电机组的输出功率和调整能力。
励磁系统可以根据水轮机的负荷需求和发电机输出状况来控制励磁电流，实现自动调节和优化运行。
4. 火力发电火力发电是利用燃烧化石燃料产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的方式。
同步发电机励磁系统在火力发电中起着关键的作用，它能够提供稳定的励磁电流，使发电机输出恒定的电压和频率。
5. 核能发电核能发电是利用核裂变产生的热能驱动蒸汽轮机发电的一种方式。
同步发电机励磁系统在核能发电厂中同样扮演着重要的角色。
它能够稳定控制励磁电流，使发电机输出稳定的电压和频率。
总结现代同步发电机励磁系统的设计和应用在各种发电方式中都发挥着关键的作用。
它们通过控制励磁电流来保证发电机的稳定运行和功率输出。
随着能源领域的不断发展，同步发电机励磁系统的设计和应用将继续迎来新的挑战和机遇。
同步发电机励磁系统设计的挑战同步发电机励磁系统的设计面临一些挑战，需要考虑以下因素：1. 功率调节和电压调节励磁系统需要能够对发电机的输出功率和电压进行准确的调节。
这意味着励磁系统必须能够快速响应负荷波动，并且能够稳定控制励磁电流，以确保发电机输出满足电网的要求。
同步发电机励磁自动调节系统设计毕业设计论文
绪论1 绪论1.1 题目来源来源于生产/社会实际1.2 研究目的和意义近年来，随着电力系统的发展，大机组的出现，要求励磁调节器具有更高的技术经济指标、更加完善的控制功能。
早期的机电型调节器、电磁型调节器、半导体调节器都越来越不能适应当今同步发电机励磁自动调节系统的发展。
目前，由于大规模集成电路和微机技术的迅猛发展，由硬件和软件组成的微机调节器己成为今后的发展方向。
优良的励磁调节系统有能提高系统的静稳定储备，防止励磁过分降低，提高继电保护灵敏度，快速灭磁等功能，能较好地使电力系统在稳定状态下运行并有较强的抗干扰能力。
本系统采用MSP4300F149单片机为主控芯片，设计的微机励磁调节器将会作为励磁自动调节系统发展的一个新的方向。
1.3 国内外现状和发展趋势1.3.1 励磁功率系统的发展50年代初期，汽轮发电机的励磁主要是采用直流励磁机系统。
直流励磁机的容量受机械强度和换向电压等电气参数的影响，其最大功率取决于 nP=1.8 X 106 (1-1)式中 P——直流励磁机的最大功率，kW；n——直流励磁机的转速，r/min。
由于直流励磁机与汽轮发电机同轴旋转，即n=3000 r/min，则励磁机的最大功率P为600kW。
对于励磁功率大于600kW的汽轮发电机，无法采用同步直流励磁机系统。
后来，交流励磁系统逐渐发展起来。
同步发电机励磁自动调节系统设计在交流励磁系统的发展过程中，先后出现了他励交流励磁机系统，自励和自复励静止励磁系统。
图1-1他励旋转硅整流励磁系统图1-1所示为交流励磁机系统，其励磁功率电源可靠，不受电力系统或发电机端短路故障的影响，即励磁功率电源取自发电机以外的独立的并与其同轴旋转的交流励磁机，故称为他励。
他励交流励磁机系统比起直流机励磁系统，容量增大了，能提供较大功率。
在直流励磁系统之后很长一段时间内，他励交流励磁机系统占有很重要的地位。
由于他励交流励磁机系统仍有转动部分，维护不方便，且与发电机同轴，增大了发电机和厂房体积，使投资大大增加，不利于今后的发展，于是自励和自复励静止励磁系统便发展起来。
基于pid的同步发电机励磁系统初步设计
基于pid的同步发电机励磁系统初步设计基于PID的同步发电机励磁系统初步设计一般包括以下步骤：确定目标: 确定所需的励磁系统性能指标，如稳态误差、响应速度等。
模型建立: 建立同步发电机和励磁系统的数学模型，包括发电机的机械特性、电气特性以及励磁系统的传递函数模型。
控制策略选择: 根据需求选择PID控制策略作为励磁系统的控制方案。
PID控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成，可以根据实际情况调整参数。
参数调试: 通过对PID参数进行调试和优化，使得励磁系统能够实现所需的性能指标。
常用的方法包括手动调参和自动调参算法。
性能评估: 对设计好的励磁系统进行性能评估，例如通过仿真或实验来验证系统的响应性能和稳态特性是否满足要求。
需要注意的是，具体的同步发电机励磁系统设计还需要考虑到发电机的规格、负载变化情况、电力系统的稳定性要求等因素，并结合实际工程经验进行综合设计。
建议您在实际应用中寻求专业工程师或相关领域的专家的指导和支持，以确保设计的准确性和可靠性。
同步发电机励磁自动控制系统设计大学本科毕业论文
同步发电机励磁自动控制系统设计摘要随着电力行业不断发展和机组单机容量的增大，对机组的要求是越来越高，不仅仅是机组的可用率、运行效率和安全性，对机组的可靠性与经济性也提出了更高的要求。
励磁系统作为发电机的核心控制系统，它的运行状态直接影响发电机运行可靠性与经济性。
因此，保证励磁系统安全、可靠的工作是十分重要的。
对励磁系统进行状态监测与诊断不仅能够提高设备维护的经济性，还能显著提高系统的可靠性。
在本论文中，通过分析了同步发电机励磁系统的工作原理，运用飞升曲线法建立了励磁控制系统的动态数学模型，运用工程设计法设计出闭环控制系统的调节器。
组建了同步发电机励磁自动控制系统，完成系统调试。
实验结果表明该数学模型和控制算法是合理的。
然后分析了同步发电机自励励磁系统的不足,提出一种新型斩波控制励磁系统。
分析了这种系统的工作原理,建立了各个环节的数学模型,利用工程设计法设计出相应的调节器,根据反馈控制原理组建了自励自动控制系统。
仿真结果证明了本文提出控制方案的可行性,为励磁改造和优化提供了一定的理论指导意义。
关键词：同步发电机；飞升曲线法；工程设计法Design of automatic control system for synchronous generator excitationAbstractWith the power industry will continue to development and unit capacity increasing, the requirement of the unit is more and more high. Not only is the unit availability, operation efficiency and safety of, also put forward higher requirements on the unit reliability and economy. As the core control system of generator, the operation state of the excitation system directly influences the reliability and the economy of generator.Therefore, it is very important to guarantee the safety and reliability of the excitation system.. The state monitoring and diagnosis of excitation system can not only improve the economic performance of the maintenance, but also improve the reliability of the system.In this paper, through the analysis of the working principle of the excitation system of synchronous generator, using upwards curve method to establish the dynamic mathematical model of excitation control system, a closed loop control system of the regulator using the engineering design method is adopted to design. The automatic control system of generator excitation is established, and the system is debugged.Experimental results show that the model and control algorithm are reasonable.And then analyzes the lack of self excitation of synchronous generator excitation system, puts forward a new type of chopper control excitation system. Analysis of the working principle of this system, all aspects of the mathematical model are established, and the engineering design method design corresponding regulator, according to the feedback control principle of formation of the automatic control system of self. The experimental results prove the feasibility of the proposed control scheme, and provide some theoretical guidance for the excitation and optimization.Key words:synchronous generator; soaring curve; engineering design目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 励磁系统概述 (1)1.2 励磁系统的分类 (2)1.2.1 直流励磁机系统 (2)1.2.2 他励交流励磁机系统 (2)1.2.3 静止并励励磁系统 (2)1.3 励磁系统状态监测发展前景 (3)2励磁系统的建模分析 (4)2.1 建模方法简介 (4)2.2 飞升曲线法简介 (5)2.3 本次实验的方法及数据处理 (7)3 控制器的设计 (10)3.1 PID励磁控制 (10)3.2 励磁调节器的 PID 算法 (10)3.3 调节器的工程设计方法 (11)3.3.1 工程设计方法的基本思路 (12)3.3.2 典型Ⅰ型系统 (12)3.3.3 典型Ⅱ型系统 (14)3.4 励磁控制系统的设计 (16)3.4.1 PID电压调节器参数整定 (17)4 开关式自并励励磁系统的硬件设计 (18)4.1 同步发电机励磁自动控制策略 (18)4.2控制器的设计与应用 (18)4.2.1 PWM调制器 (18)4.2.2 驱动电路 (22)4.3 机械功率输出部分的设计与应用 (24)4.4 开关式并励励磁系统功率主回路的设计与应用 (25)4.4.1 降压斩波电路简介 (25)4.4.2 功率回路分析 (27)4.5 检测控制单元 (29)5 励磁自动控制系统的仿真及结果分析 (29)5.1 动态特性试验 (30)5.2 直流电源起励方式 (30)5.2.1 起励流程 (30)5.2.2 国家相关标准 (31)5.2.4 MATLAB仿真图 (32)5.3 抗扰动特性试验 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论现实生活中，越来越多的同步发电机系统应用于像电站、工厂、舰船等独立供电系统之中。
(整理)同步发电机的励磁建模
2．1同步电机模型同步电机是电力系统的主要元件，电磁暂态和机电互动现象十分丰富，模型的建立和求解往往决定着仿真的精度和能够反映实际系统动态过程的程度，因此，很多专家在同步发电机建模方面展开研究并取得多项成果。
同步电机是励磁控制系统的控制对象，又和励磁控制系统密切相关系。
研究励磁系统的动态特性，离不开对同步电机动态特性的分析。
同步电机的过渡过程比较复杂，通过以d,q 坐标系统推导出来的派克(Park)方程作为同步电机的基本方程，求出完整的动态模型；在某些特定的条件下，可由完整的动态模型得到简化模型。
在小干扰情况下，可以将非线性的完整模型在工作点附近线性化，得出线性化模型：同样，在某些特定的条件下，还可以求得简化的线性模型。
同步电机dqO 坐标下的暂态方程称为派克方程，它是一组非线性的微分方 程组。
由于dqO 三轴之间的解耦以及aqO 坐标下的电感参数是常数，因此派克变换及同步电机的派克方程在实用分析中得到广泛的应用。
同步电机具有三个定子绕组、一个转子绕组、两个阻尼绕组。
六个绕组间 都有磁的耦合，加上转子位置不断变化，绕组间的耦合又必然是转子的位置函 数。
要正确反映上述情况就需要七个非线性微分方程。
2．1．1同步电机基本方程由同步电机在d,q 轴的park 微分方程组出发，电压和磁链方程(以标幺值形式)如(2．1)-(2．10)所示：电压方程： 定子绕组：d q d d ri p U --=ωψψ （2.1）q d q q ri p U --=ωψψ （2.2） 励磁绕组： f f f f p r i U ψ-= （2.3） 阻尼绕组： d d d p i r 1110ψ-= （2.4） q q q p i r 1110ψ-= （2.5）磁链方程： 定子绕组：d ad f ad d d d i X i X i X 1++-=ψ （2.6）q aq q q q i X i X 1+-=ψ （2.7） 励磁绕组：d ad f f d ad f i X i X i X 1++-=ψ （2.8）阻尼绕组：d d f ad d ad d i X i X i X 111++-=ψ （2.9）q q q aq q i X i X 111+-=ψ （2.10） 其中，dtd p θθω==。
励磁控制器的设计
摘要在发电机的励磁系统中，励磁控制器是其重要的组成部分。
它直接影响发电机的运行特性，对电力系统的安全稳定运行有着重要的影响。
电力系统规模的不断增大，系统结构和运行方式的日趋复杂，对发电机励磁控制器运行的可靠性、稳定性、经济性和灵活性提出了更高的要求。
本文正是根据这些要求以及励磁控制器的国内外发展趋势，研究和设计了以TMS320F2812芯片为控制核心的励磁控制器。
本文首先介绍了励磁控制器的作用及国内外发展现状，分析了励磁控制器所存在的问题。
其次，通过各种控制芯片的性能比较，本文最终选择以DSP芯片TMS320F2812作为励磁控制器的硬件核心，进而提出了基于TMS320F2812芯片的励磁控制器的各主要功能模块的软、硬件设计，并给出了部分硬件原理图和软件流程图。
本文充分利用TMS320F2812芯片强大的数据处理能力和丰富的片内外设及高速的实时控制能力，结合外围电路，实现了交流采样、频率测量、移相触发和励磁控制算法等功能。
通过初步的分析，基于该芯片的励磁控制器具有硬件结构简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，能满足励磁系统所要求的性能指标。
关键词：励磁控制器TMS320F2812 交流采样移相触发控制算法AbstractThe generator excitation system, excitation controller is an important part. It affects the operation characteristics of generator directly and is very important to safe and stable operation of the power system. With the increasing power of the large scale of the system and the system structure and operation mode of increasingly complicated, the power system requires that the generator excitation controller has higher reliability, stability, economy and flexibility. According to the these requirements, as well as the development trend both here and abroad, this paper researches and designs excitation controller of generator by TMS320F2812 chip as the control center.This paper firstly introduces the role of excitation controller and the domestic and foreign development situation, analyzes the problems existing in the excitation controller. Secondly, through various control chip performance comparison, this paper finally chooses with DSP chip TMS320F2812 as the hardware core of excitation controller, then put forward the excitation controller based on TMS320F2812 chip of the main function modules of the software and hardware design, and gives part of the hardware diagram and software flow chart.This paper fully utilize TMS320F2812 chip powerful data processing ability and rich piece of internal and external set andhigh-speed real-time control ability, combining peripheral circuit, realized the AC sampling, frequency measurement, shift trigger pulse and excitation control algorithm, and other functions. Through the preliminary analysis , the excitation controller based on the chip has the characters of simple hardware structure, higher reliability and stronger anti-interference ability and it can satisfy the excitation system required performance indicators.Key words：Excitation controller TMS320F2812 AC sampling Phase shifting trigger Control algorithm目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 励磁控制器的作用 (1)1.3 励磁控制器的国内外发展现状 (2)1.4 本论文的主要内容 (3)2 励磁控制器设计的总体方案 (4)2.1 励磁控制器的性能指标 (4)2.2 方案比较及方案选择 (4)2.3 励磁控制器的总体设计方案 (5)2.4 本章小结 (6)3 励磁控制器的硬件设计 (7)3.1 励磁控制器的硬件设计框图 (7)3.2 模拟量输入通道 (8)3.3 开关量输入输出单元 (11)3.4 同步检测及移相触发单元 (14)3.5 其它硬件模块 (20)3.6 本章小结 (20)4 励磁控制器的软件设计 (21)4.1励磁控制器软件总体设计思想 (21)4.2 主程序设计 (21)4.3 中断程序设计 (30)4.4 软件可靠性设计 (40)4.5本章小结 (41)5 总结与展望 (42)5.1 论文总结 (42)5.2后续工作展望 (43)致谢 (44)参考文献 (45)1 绪论1.1 引言随着国民经济的发展及三峡电厂等发电机组的投运，我国电力系统正逐步进入大机组发电、超高压输电和高度自动化的发展阶段。
电动机励磁控制器的设计要点同步电动机励磁控制器的设
同步 电机还可 以接 于电网作 为同步 补偿 机。这时 电
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自 动 化 詹 息 Ａ Ｔ Ｍ ＴＯ Ｎ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｕ Ｏ Ａ ＩＮ Ｉ Ｒ Ａ ＩＮ Ｆ
同 步 电动 机 励 磁 控 制 器 的设 计 要 点
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流 变 的接 法影 响 。 （ 单 片 机 定 时 产 生 触 发 脉 冲 ， 辨 率 达 ０ ２ ， 功 ７ ） 分 ． 。经 ０
（３ 设 置 最 大 、 小 励 磁 电流 ， 大 、 小 控 制 角 ， １） 最 最 最 最 大 进 相 、 相 无 功 功 率 ， 率 因数 范 围 ， 证 电 机 的正 常 滞 功 保 运行 。
基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计
文章编号：1004-289X(2021)03-0068-05基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计班红梅(广西宁明东亚糖业有限公司，广西宁明532500)摘要：本文对同步发电机的励磁控制装置采用PID控制，其中比例-积分-微分(PID)控制器参数的最优整定是自动调压系统良好运行的必要条件。
因此，采用实编码遗传算法优化PID(K p、K Z、K a)控制器参数。
在各种工况下，利用遗传算法获得了系统的最优PID增益，并与模糊控制器和Ziegler-Nichols方法进行了性能比较，并在扰动条件下进行了对比测试。
通过在MATLAB/Simulink软件中仿真AVR系统，证明了遗传算法对于PID控制器参数整定的适应性。
关键词:励磁控制；同步发电机;模糊控制器；PID控制；遗传算法中图分类号:TM34文献标识码：BDesign of Synchronous Generator Excitation ControllerBased on Genetic AlgorithmBAN Hong-mei(Guangxi Ningming East Asia Sugar Co.Ltd.,Ningming532500,China)Abstract:In this paper the excitation control(AVR)for synchronous generator has been developed using PID controller.Optimal tuning of Proportional-Integral-Derivative(PID)controller parameters is necessary for the satisfactory operation of the automatic voltage regulator system.Hence，the real coded genetic algorithm is used as optimization technique for tuning optimal values of PID controller parameters(K p,K,and K d).The optimal PID gains are obtained by the proposed GA for various operating condition and the performance of the system is compared with fuzzy controller and Ziegler-Nichols method and are tested under perturbations.The suitability of the proposed approach for PID controller tuning has been demonstrated through MATLAB/Simulink simulations in an AVR system. Key words:excitation control;synchronous generator;fuzzy controller;PID control;genetic algorithm;1引言近几年电力网络发展迅猛，主要是由于发电系统和负荷特性也在逐渐变化，以及电网机构日益提高的电能质量标准，越来越多的风电的利用、分布式发电、储能系统等，对电力系统的稳定性控制提出了挑战。
同步发电机励磁控制器设计
同步发电机励磁控制器设计
吴君晓;白敬彩;孟昕元
【期刊名称】《工矿自动化》
【年(卷),期】2013(039)010
【摘要】针对基于开环迭代学习控制的同步发电机励磁控制器存在稳定性差、易受干扰影响、不能完全跟踪期望轨迹的问题,设计了一种基于开闭环PID迭代学习控制与电力系统稳定器结合的同步发电机励磁控制器；在开环迭代学习控制的基础上,引入闭环反馈控制,将上一次的输入和输出误差及当前的输出误差作为当前的控制输入,从而构成开闭环PID型迭代学习控制；同时,利用电力系统稳定器提供的附加正阻尼信号来改善同步发电机励磁控制系统的电压稳定性和功角稳定性.仿真结果表明,该励磁控制器具有较强的鲁棒性,提高了系统稳定性.
【总页数】5页(P55-59)
【作者】吴君晓;白敬彩;孟昕元
【作者单位】河南机电高等专科学校自动控制系,河南新乡 453003;河南机电高等专科学校自动控制系,河南新乡 453003;河南机电高等专科学校自动控制系,河南新乡 453003
【正文语种】中文
【中图分类】TD614
【相关文献】
1.最优控制理论在同步发电机励磁控制中的应用—微机最优励磁控制器 [J], 樊俊;毛承雄
2.同步发电机最优励磁控制器的设计与实现 [J], 张立涛;田云飞;李梅
3.同步发电机非线性协同励磁控制器设计 [J], 李福荣
4.同步发电机最优非线性自适应励磁控制器设计 [J], 荆立坤;杨宁;刘波;潘凤萍;杨博
5.基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计 [J], 班红梅
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模 型控 制器 具 有 较 强 的 鲁 棒 性 ， 同步 发 电 机运 行 点 变 化 的 适 应 性 较 好 ， 强 了 系 统 的 暂 态 稳 定 性 ， 有 良好 对 增 具 的推 广 和应 用 价 值 。 关 键 词 ：电 力 系 统 ； 磁 控 制 ；云 模 型 ；暂 态稳 定 励 中 图分 类 号 ： Ｍ７ Ｔ １ 文献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ９ ０ ２ １ ） ３ ０ ９ — ５ ０ ３８ ３ （０ ０ ０ — ０ １０
云 模 型是 实 现 用 自然 语 言 表 示 的定 性 概念 与 其定 量数 值之 间 的不确 定性 转换 模 型 ， 在传 统 的 它 模糊 集理 论上 引入 了概 率统 计思 想 ， 构成 定性 和定
理论 的发 展而 发展 的 ， 控制理 论 的每 一步 发展都 会
量 间互相 映 射ｌ 。 ＿ 目前 ， ３ ］ 云模 型 主要 应用 与空 间数
第 ２ ２卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ６月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Ｐｒ ｅ ｄｉ ｈｅＣＳＵ — ｏｃ ｅ ｎｇｓｏｆｔ ＥＰＳＡ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ３ １ ２ ．
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同步 发 电机 云 模 型 励 磁 控 制 器 的 设 计
李 志 民 卢 曦 孙 勇 ， 绪 鹏 婧 ， ， 韩 ，吕
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（ ． ｈｏ ｌｏ ｅ ｔ ｉａ ｇｉ ｅ ｒｎ ｎｄ Ａ ｕ ｏ ａ ｉ １ Ｓｃ ｏ ｆＥｌ ｃ ｒｃ ｌＥｎ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｔ ｍ ｔｏｎ，Ｈ ａ ｂ ｎ Ｉ ｔｔ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｒ ｉ ｎｓ ｉｕ ｅ ｏｆＴｅ ｈ ｌ ｇｙ，
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将 云模 型理论 应用 于 同步发 电机励 磁控制 中 ， 仿真
（ ． 尔 滨 工 业 大 学 电 气 工 程 及 自动 化 学 院 ， 尔 滨 １ ０ ０ ； １哈 哈 ５ ０ １
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摘 要 ： 模 型 是 实 现 定 性 与 定 量 间不 确 定 性 转 换 的 有 力 工 具 ， 将 客 观 事 物 的 模 糊 性 与 随 机 性 结 合 在 一 起 ， 云 它
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线性 和结构 工况 的 的多变 性是 其两 个 主要 特 性 ［ 。 １ ］ 发 电机 励磁控 制 是 电力 系统 的重 要 组成部 分 。 由于 同步发 电机励 磁 控 制是 公 认 的提 高 电力 系 统稳 定 性 既有 效又经 济 的重要 手段 之一 ， 因此研 究新 的励 磁控 制器 对提 高 和 改善 电力 系 统 稳定 运行 具 有 重 要 的意 义 。 同步发 电机 的励 磁控 制技 术是 随着 控制
［ ］ 计 了二 维 云模 型控 制 器 对 电液 伺 服 变 距 系 ７设
统 进 行控 制 ， 取得 了 良好 的控 制 效 果 。 献 Ｅ ］ 并 文 ８
提 出 了一 种新 的云模 型控 制器 的设计 方法 ， 对云 并 模 型控制 器结 构简 化等 问题进 行 了研 究 。 本文 尝试
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电力 系 统 是 复 杂 的 ， 大 的 非 线 性 系 统 ， 非 庞 强
给励 磁 控制技 术 带来新 的的 突破［ 。 由于常 规线 ２ 但 ］ 性 Ｐ Ｄ控 制 具有 结 构 简单 ， 于 实 现等 优 点 ， 阶 Ｉ 易 现 Байду номын сангаас 大多数 同步发 电机励 磁 控 制 器 采 用 的 都 是 常规
解 决 了 非线 性 与 不 确 定 性 问 题 。为 此 ， 云模 型 引 人 到 同 步 发 电 机 励 磁 控 制 中 ， 据 云模 型 可 实 现 不 同映 射 将 根
关 系 的原 理 确 定 推理 规 则 ， 计 出一 种 云 模 型 励 磁 控 制 器 。仿 真 结 果 表 明 ， 传 统 的 ＰＤ 控 制 方 法 比较 ， 设 与 Ｉ 云
收 稿 日期 ：０ ８ １ — １修 回 日期 ：０ ９ ０— ８ ２ ０ — ２０ ； ２ ０ — ５ １
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电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
第 ２ ２卷
据 挖 掘 等 领 域 ＿ ］ 在 控 制 方 面 ， 三 级 倒 立 摆 的 ４ ， 对
体特 征 ， 而且往 往更 符 合 实 际情 况 。 云模 型 不 是 简
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控制 研究 已经取 得 了成功 。 献 Ｅ ］应 用 云模 型 理 文 ６
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