基于DSP的農(nóng)村小水電站自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的研究.pdf

1、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的核心部分，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行或故障運(yùn)行中起著十分重要的作用。它對(duì)控制發(fā)電機(jī)輸出電壓，合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的無功功率，改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有著十分重要的意義。然而，目前我國(guó)許多的農(nóng)村小水電站多數(shù)還采用相復(fù)勵(lì)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，甚至是不帶勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的直流機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，這些技術(shù)落后的電氣設(shè)備使農(nóng)村小水電站的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益大大降低，沒有充分發(fā)揮其應(yīng)有的功用。本研究結(jié)合80年代以前建成的小

2、型水電站自動(dòng)化水平低，技術(shù)落后，急需進(jìn)行技術(shù)改造的現(xiàn)狀，以綏化市北林區(qū)幸福水電站為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置，并對(duì)其中的部分功能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：第一，經(jīng)過實(shí)地調(diào)查了解到，幸福水電站位于黑龍江省綏化市北林區(qū)雙河鎮(zhèn)西南部，電站距縣城約30km，引水式電站。水電站有四臺(tái)機(jī)組，機(jī)組容量為320kW臥式水輪發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)端電壓為6.3kV，設(shè)兩臺(tái)變壓器和四個(gè)勵(lì)磁柜，分別調(diào)節(jié)各機(jī)組的電壓。站

3、內(nèi)設(shè)一個(gè)控制室，從控制室可以觀察到每臺(tái)機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)；電站在正常運(yùn)行和事故處理時(shí)主要采用的是人工調(diào)節(jié)，運(yùn)行人員憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作。第二，針對(duì)幸福水電站工作效率和調(diào)節(jié)精度低，人工成本和調(diào)節(jié)誤差大，調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)性差的特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)了基于TMS320LF2407A的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)器的硬件組成和功能，并詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法，具體包括輸入/輸出通道單元、信號(hào)同步捕獲單元、觸發(fā)脈沖的調(diào)制放大單元、故障檢測(cè)單元、通訊單元和人機(jī)接口單元等。第三，在軟

4、件部分的設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，將自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的整個(gè)軟件部分劃分成主程序和中斷服務(wù)子程序兩部分。其中主程序包括：初始化、開中斷、電量計(jì)算、調(diào)節(jié)控制和限制保護(hù)等幾個(gè)模塊；中斷服務(wù)程序主要包括：同步信號(hào)捕獲、A/D轉(zhuǎn)換完成、移相脈沖、看門狗以及人機(jī)操作與顯示等；軟件部分的設(shè)計(jì)中加入看門狗中斷可以有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。第四，完成自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的軟、硬件設(shè)計(jì)并完成調(diào)試后，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件下，在一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)上分別進(jìn)行了A/D采樣實(shí)驗(yàn)