同步发电机晶闸管励磁系统异常主电路波形分析

同步发电机晶闸管励磁系统异常主电路波形分析

一、同步发电机可控硅励磁系统主回路异常情况下的波形分析(论文文献综述)

冯文成[1](2020)在《矿井提升机同步电动机定转子绕组与励磁装置故障诊断》文中指出同步电动机由于功率因数高,调速性能好,在深井提升系统中得到较为广泛的应用。同步电动机是提升机系统中的关键部件,如果发生故障将会给企业带来巨大的经济损失,甚至人员伤亡,因此对提升机同步电动机故障诊断具有重要意义。本文以TBPS710-8型矿井提升机同步电动机为研究对象,重点研究了定子绕组故障、转子绕组故障和励磁装置的整流元件故障,对每种故障的故障机理进行了详细的分析,并总结了故障发生时的现象规律。分别建立了4000k W同步电动机定转子绕组故障仿真有限元模型和励磁装置故障的Simulink仿真模型,分别对绕组故障和励磁装置元件故障进行独立的仿真分析,研究了故障的仿真模拟方法,分析了故障发生时的特征,并总结了特征变化规律,遴选出故障诊断的特征参量。基于堆栈自动编码器具有的自动化程度高、学习能力强优点,提出了基于SAE-Softmax的同步电动机定转子绕组和励磁装置的故障诊断模型。首先,设计了该模型的基本组成结构,将堆栈自动编码器与Softmax分类器结合,解决了堆栈自动编码器不具有分类能力的问题。其次确定了模型的训练方法,堆栈自动编码自底向上训练,逐层学习输入特征,提高了模型的训练效率。最后将所提出的模型在Tensor Flow框架下实现并进行训练和测试,该模型通过输入原始的仿真数据,极大地提高了故障诊断的自动化程度,但是准确率比较低。针对SAE-Softmax模型由于收敛速度慢、容易陷入局部最优,导致诊断准确率低的问题,提出了基于SAPSO改进SAE-Softmax的同步电动机定转子绕组和励磁装置的故障诊断模型。在粒子群算法中加入模拟退火机制,增加了粒子群的多样性,在优化SAE-Softmax网络时提高了算法的全局搜索能力。仿真结果表明,所提出的基于改进SAE-Softmax的同步电动机定转子绕组和励磁装置的故障诊断方法自适应能力强,诊断准确率高。搭建了同步电动机故障诊断实验平台,验证了本文所提出的故障诊断方法的可行性。

王娟[2](2019)在《双源165MW机组发电机励磁系统升级改造》文中认为火力发电厂励磁系统是发电机的重要组成部分,它确保发电机的安全和可靠运行。作为发电企业重要的生产设备,发电机励磁系统的好坏和整体性能的优良,是能够直接影响整个机组经济、满发、安全、稳定的重要因素之一。更重要的是在电网安全运行的角度,它也发挥着积极可见的作用。提高高压电网电压的稳定性,从而简单且有效的控制电网。因此,性能稳定的励磁系统不仅能够对现存电力系统当中的一些故障进行有效预防,而且能够从根本上推进电力系统的智能化发展。本文以双源165MW机组1号发电机励磁系统进行升级改造为主要研究内容。针对大唐洛阳双源165MW机组1号发电机所使用的励磁系统老旧、停产、且自身已不具备安全可靠的运行条件的现象,为确保维持双源165MW机组1号发电机机端电压的稳定、控制无功功率的分配、维持电力系统的稳定性,而提出对大唐洛阳双源165MW机组1号发电机励磁系统进行设计改造。本文分析了励磁系统在国内外的发展趋势及电机励磁系统的功能、分类及组成。结合双源165MW机组1号发电机励磁系统改造前的状态,从设备全寿命周期质量管理和现场设备工业实际应用情况的角度,研究了南瑞NES-6100励磁系统在双源165MW机组1号发电机中应用。同时对新升级的NES-6100在软硬件设计方面进行了详细的说明。对于整个励磁系统的设计,为保证新的NES-6100励磁系统与整个1号机组继续沿用的设备的完美融合,我们重新设计了电缆的走向。此外,对于新的励磁调节器屏柜进行了二次回路重新布置并对NES-6100励磁系统进行静态调试及功能验证。实际应用验证,改造后的NES-6100励磁系统比改造前SAVR-2000励磁系统更加先进,维护更加方便,运行更加可靠。在以最经济的前提下,从根本上解决原双源165MW机组发电机励磁系统因老化,被淘汰,运行环境恶劣、运行安全可靠性等问题所带来的担忧和困扰。提高了双源165MW机组发电机励磁系统运行的安全、稳定、可靠性。

康斌[3](2017)在《白渔潭水电厂#8机组励磁系统改造》文中提出本文以白渔潭水电站#8机组励磁系统改造设计为主要研究内容,针对原励磁系统事故频发等问题,在确定励磁控制系统的控制对象和控制目标后,设计一个全新的励磁系统。通过参阅国内外文献以及对旧励磁控制系统设备存在的问题进行调研和分析,并以水电自并励励磁控制系统的电力行业标准、现场环境以及本励磁控制系统技术要求为依据,选用适合本励磁控制系统的数字式自并励励磁调节器,提出适合中小型水电励磁控制系统的AVR+PID+PSS2A励磁控制方式。完成整个水轮发电机自并励励磁控制系统的研究设计和检测实验。首先,介绍励磁系统在维持机端电压的稳定、控制无功功率的分配、提高电力系统的稳定性等方面起着举足轻重的作用。对国内外励磁调节器的发展现状以及白渔潭水电厂#8机励磁系统改造设计的背景进行简要说明。从微机励磁控制技术方面着手分析此次#8机励磁系统设计改造是否可行。通过对发电机组所采用的励磁方式与几种典型的励磁系统控制方法对比分析,确定了励磁系统控制方案。其次,对系统的功率单元进行设计。首先是励磁变压器,通过计算确定型号。然后对整流原理进行介绍,其主要由多个三相可控硅全控整流及其辅助设备组成,特别是用脉冲列代替传统的宽脉冲,显着提高可控硅触发导通的可靠性,同时也保了证发电机起励功能的实现。本文所采用均流方法,能有效地实现高水平均流。最后,对励磁系统的起励单元进行阐述。然后,设计励磁调节器的硬件与软件。其中硬件包括主控制板,采用主流微处理器(ARM)+可编辑逻辑门阵列(FPGA)的嵌入式精简系统、输入输出(I/O)接口板、开人量板和开出量板;设计模拟信号转数字信号(A/D)和数字信号转模拟信号(D/A)采集与输出接口。同时对励磁控制器的组成单元进行分析,包括测量比较单元、调差单元、综合放大单元和移相触发单元分别进行介绍。软件部分具体包含对状态量测量、调差、励磁给定管理、励磁系统稳定器(ESS)和电力系统稳定器(PSS)等模块进行程序设计;着重分析了调节器两种运行方式自动方式(AVR)和手动方式(FCR),并建立数学模型,绘制出程序框图。最后,对励磁系统进行了静态试验、空载动态试验、负载动态试验以及甩负荷等试验,比较全面地检验了#8机组的励磁系统性能及参数。试验结果表明,该励磁系统能够满足行业标准的技术要求和制造厂家的设计要求,可以正常投入运行。

刘科亮[4](2016)在《同步发电机自动励磁控制装置设计》文中进行了进一步梳理同步发电机作为电力能源的生产者,其励磁控制成为维持电网电压稳定,系统安全运行的重要手段。同步发电机励磁控制中普遍采用PID控制方法,但常规的PID控制在运行中需要不断地对比例、积分、微分系数进行修正,这使得励磁控制在实际执行起来相当不便。模糊PID控制,虽然能够对PID参数进行实时调整,但所加入的模糊控制在变量论域、量化因子及比例因子初值整定时较困难,一旦初值选取不合适,就会使系统的控制性能大打折扣。针对这一问题,本文在借鉴模糊PID控制的基础上,提出了一种变论域模糊PID控制方法,有效的改善了控制器参数选取不合适或控制规则设置不合理导致控制效果不理想的情况。本文从同步发电机励磁控制原理出发,推导得出了发电机励磁控制系统各个环节的传递函数。针对该传递函数模型,分析设计了基于常规PID控制、模糊控制、模糊PID控制以及变论域模糊PID控制等方法的同步发电机励磁控制器。根据上述四种控制器设计原理,在MATLAB/Simulink中建立仿真模型,进行仿真实验,并对其控制性能进行了对比分析。最后,针对实验室现有的同步发电机,选取TMS320F2812型DSP作为控制核心,设计并搭建了同步发电机自动励磁控制装置实验平台。实验结果表明,上述四种控制器中,采用变论域模糊PID的同步发电机励磁控制器控制效果最佳。基于该控制方法的励磁装置实验平台,在实验室调试过程中,其各个模块均能实现设计功能,且具有较高精度,满足实验预期要求。采用DSP为控制核心的同步发电机励磁控制装置,还具有硬件结构简单、软件开发容易、维护方便、性价比高以及可靠性好等多个优点。所以,具有很高的推广应用价值。

林志焕[5](2016)在《水电厂发电机励磁装置控制系统设计与实现》文中进行了进一步梳理目前,我国水力发电厂的励磁方式呈现了多种控制方式,手动、半自动和自动调节方法。一些老的电站由于没有进行技术改造,仍然采用单相模拟励磁调节控制柜方式,另外一些电站则采用的是单相半控桥模拟调节。由于依靠的是人工手动调节,效率低下,整体稳定可靠性差,水力发电厂的效益也受到影响。半自动调节励磁控制柜是采用单片机基础上的,虽然可以进行远方的调节和控制,但由于早期改造,没有接入和预留通讯等功能,已经很难适应现代的自动化调节的需要。而采用PLC控制的励磁装置由于成本等原因,正被新的微机处理器所替代。本论文基于国内励磁的发展方向,研制了一种DSP的微机励磁装置。首先介绍了我国中小型水力发电厂的开发现状及发展,对励磁系统在水力发电厂中作用和励磁控制方式的分类及说明作了分析。同时,从早期的励磁系统及调节器演化到当前励磁系统及调节器的进程进行了说明。其次诠释了励磁系统原理,主要描述了自并励励磁原理、特性、性能;简要讲解了励磁系统的静态特性、暂态响应性能以及参照的国家和行业标准体系。对励磁控制模型进行剖析,并阐述了励磁传递函数、控制方式与策略。给出了离散的PID控制公式,介绍了采用的简化增量式PID调节方式。然后设计了 TMS320F2812为微机CPU控制器的励磁系统,在此DSP平台基础上详细介绍了微机励磁系统的开关量输入输出、模拟量输入、交流测量单元、脉冲单元、通讯单元等硬件系统设计,接着对励磁装置的软件系统流程如起励过程控制、人机界面流程、交流采样、控制计算单元、脉冲触发流程、通讯流程等进行了设计介绍。最后,在小型模拟平台上做了相关测试,验证系统设计效果。

张卓然[6](2015)在《水电机组励磁控制系统故障诊断研究》文中认为随着我国水电行业硬件方面的不断发展,水电厂对励磁系统的运行效率、使用的安全性和性能的稳定性都有了越来越高的要求。设计优良的励磁设备可以有效的提高水电系统的稳定水平和技术经济指标,对励磁系统进行高效准确的故障诊断和状态评估,有助于励磁系统的安全稳定运行,有助于水电厂提高工作效率、减少人力和时间成本。本文以贵州乌江东风水电厂所使用的EXC9000型励磁系统为研究对象,针对励磁系统中功率柜的核心部分——可控硅整流电路的电路故障及过热故障进行了仿真分析,以可控硅温度为例对励磁系统的运行状态作出评估。具体工作如下:首先,本文在分析了可控硅的物理结构和三相整流电路的电路结构之后,对三相整流桥的导通条件作出了判断。以三相整流桥中不同的可控硅出现故障的情况作为仿真条件,利用Matlab对三相整流故障电路进行仿真。通过总结仿真波形的规律得出通过波形判断三相整流电路可控硅故障类型的方法。进一步,通过人工神经网络模型,以7组不同控制角下单管故障的波形为训练样本,对三相整流电路可控硅故障的具体位置作出判断。随后,针对可控硅容易过热及其温度值很难直接监测的情况,对可控硅进行受热仿真。本文首先分析了可控硅的散热原理、介绍了强迫风冷散热和相变冷却散热的方法。对EXC9000型励磁功率柜的结构进行分析和建模仿真,利用仿真软件Solidworks Flow Simulation对功率柜内的可控硅散热情况进行仿真。针对EXC9000型励磁功率柜配备的两种不同类型的风机分别建模仿真,得出了两个风机仿真效果的对比。为水电厂采取不同散热方法提供了参考意见。最后,采用了模糊层次分析的方法对励磁系统整体进行功能指标层次上的划分,在确定层次分析模型的指标层(底层)元素后,利用模糊数学的概念,以功率柜温度指标为例对励磁系统运行状态作出评估,通过整体状态的评估使得水电厂工作人员可以根据评估的意见更加合理地安排相关检修,从而在一定程度上改善了定期检修所存在的冗余与低效率。

张朕滔[7](2015)在《发电机组励磁系统故障诊断与容错控制》文中研究表明励磁控制系统是发电机组运行过程中及其重要的组成部分,其中安全稳定的励磁调节器控制系统是发电机组运行过程中有效控制策略,随着励磁系统技术的飞速发展,励磁系统设备日趋复杂,自动化程度越来越高,针对发电机组励磁系统设备的安全性和可靠性越来越高,对于现阶段大型复杂的发电机组励磁设备而言,传统的发电机组励磁系统故障诊断与容错控制方法已经不再适用,故为了适应现代控制设备而发展的智能故障诊断与容错控制策略是发电机组励磁系统运行过程中采用的一类实用新型技术。本文全面系统的概述了发电机组励磁系统故障诊断与容错控制技术发展以来的各种基本理论和方法,重点对发电机组基于双微机控制励磁系统的故障诊断与容错控制作了详细的介绍,主要内容包括了双微机励磁系统故障诊断与容错控制构成原理、控制方案、硬件设计、软件设计及实现硬件技术,同时对发电机组励磁系统典型故障类型在搭建的硬件平台上进行实验验证。首先,设计了发电机组双微机控制励磁系统故障诊断与容错控制硬件结构框架,确定选用TMS320F2810型号的DSP芯片作为发电机组励磁系微机控制芯片,充分利用DSP芯片丰富的接口和系统结构的要求,用protel软件设计系统各模块的外围接口电路。其次,针对发电机组双微机励磁控制系统软件设计,充分利用DSP芯片通用输入/输出多路复用器GPIO、CPU定时器、X2810中断系统、事件管理器EV、数/模转换器ADC、以及通信模块完成对双微机励磁系统各个模块软件的编程。再次,搭建双微机励磁系统硬件平台,在该平台上对典型的励磁故障类型进行故障模拟,然后在此基础上简化外围电路提高故障检测的实时性。最后,为保证双微机在故障切换时实现双通道的无扰动切换,利用增量式PID控制算法完成备用机对故障前主机的数据跟随,以及选用CD4053开关为基础设计的外围切换电路完成对故障的快速切换。通过实验测试结果表明,本文所设计基于双微机控制的发电机组励磁系统故障诊断与容错控制故障检测准确,运行过程中对故障的切换对系统的正常运行无扰动,保证了发电机组励磁系统在实际中的稳定可靠运行。

娄玲娇,尹项根,张哲,王育学,鲁功强[8](2014)在《发电机静止励磁系统故障快速保护》文中进行了进一步梳理励磁系统是同步发电机的重要组成部分,其安全对发电机的正常运行至关重要。结合对某大型电厂机组励磁系统事故案例的分析,指出目前励磁变压器保护配置缺乏可依据的规程,导致出现配置方案无法对发电机静止励磁系统整流主回路故障进行快速保护的问题。为此,提出一种可供选择的发电机静止励磁系统的快速保护方案,并在仿真分析的基础上给出了该保护的整定方法和安装位置。该保护方案能够快速对励磁系统故障做出反应,避免造成励磁系统的损坏,且实施简单,易于推广应用。

娄玲娇[9](2014)在《大型水轮发电机组继电保护若干问题研究》文中指出为适应可持续发展战略以及能源结构调整的需求,近年来我国大力发展水电,大量大型甚至超大型水轮发电机组投入运行,成为重要的电源支撑,其安全运行对电力系统的安全及稳定起着至关重要的作用。为保障机组的安全运行,需要配置完善的继电保护,而目前大型水轮发电机组继电保护在运行中暴露出若干问题,亟待研究解决。论文围绕这些问题,展开了深入研究和改进工作。零序横差保护是反应大型水轮发电机组匝间、相间故障的主保护,其灵敏度受不平衡电流影响较大。论文在分析不平衡电流产生原因及影响因素的基础上,指出了目前常用的单门槛值过流判据及以机端相电流为制动量的过流判据的不足,提出以气隙感应电动势为制动量的判据,弥补了以相电流为制动量的判据的不足,二者共同作用,构成横差保护主判据,辅以反映正序突变量及三次谐波比的闭锁判据,既可准确区分内、外部故障,又大大提高了零序横差保护灵敏度。励磁系统是大型水轮发电机的重要组成部分,论文在分析励磁系统结构特性及保护配置的基础上,结合国内一起励磁系统事故案例,指出目前大型水轮发电机保护一般配置无法快速反应滑环短路故障,在故障电流分析的基础上,提出了励磁变低压侧增设一段过流段的保护方案,并通过仿真分析对该过流段的电流定值及延时给出了整定建议。大型水电厂一般有多台机组同时并联运行,如果多台机组同时失步且同时跳闸,对系统造成较大冲击而不利于恢复同步。论文利用搭建的四机-无穷大仿真模型研究了机组失步的原因,分析了现有的失步保护及失步预测保护原理,在分析多机失步的动作特性的基础上提出了基于信息交互的多机失步保护方案,即在多机信息交互及多机失步预测的前提下,失步严重机组优先跳闸,以利于其他机组的再同步,对于系统的稳定和安全运行具有重要意义。对于大型发电机组,完备、合理的保护配置及整定计算是继电保护正确行使职能的关键。本文结合国内某大型水电厂水轮发电机组保护整定工程实际,指出了整定计算及保护配置中需要注意的问题,并对这些问题进行了分析,为今后其他水轮机组的整定提供了参考意见。

姜月[10](2012)在《浮动频压节能控制器调压环节的设计与实现》文中提出随着节能减排问题的重视程度不断提高,作为耗油大户的船舶,其节能技术亦引起了各国的重视。然而,目前的船舶节能技术主要体现在船舶船型节能、优化动力装置等方面,针对船舶电力系统的节能技术研究相对欠缺。因此,本论文便针对这一现状,提出船舶电力系统浮动频压的设计思想,并进行具体设计与实现。本课题在研究并分析了船舶电网的频率与电压协同下降的节能潜力和实际可行性之后,提出了船舶电力系统浮动电制与固定电制相结合的电站运行方法,并且针对船舶自动化电站,设计并实现了船舶电力系统浮动频压节能控制器。浮动频压节能控制器通过实时检测船舶主机功率,在保证全船负载正常工作的前提下,按照一定比例,控制船舶电网的频率和电压协同下降,从而达到节能的目的。本文的主要工作是针对浮动频压节能控制器其中一个重要环节,即调压环节,进行具体分析与设计。本论文所设计的浮动频压节能控制器调压环节采用西门子S7-200系列PLC作为核心控制器,利用PID控制功能对船舶电网的电压进行实时地控制。调压环节的主要功能是根据船舶主机功率信号,控制船舶电网电压,使之能够与频率成比例地下降,并在多台同步发电机并联运行时,进行无功功率的分配,保证船舶电站可靠运行。本课题所设计的船舶电力系统浮动频压节能控制器在进行整体调试过后,能够稳定可靠运行。通过多次试验,分析试验数据,可以看出本课题所设计的浮动频压节能控制器具有良好的节能效果,能够完成预定的节能任务。

二、同步发电机可控硅励磁系统主回路异常情况下的波形分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、同步发电机可控硅励磁系统主回路异常情况下的波形分析(论文提纲范文)

(1)矿井提升机同步电动机定转子绕组与励磁装置故障诊断(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电机定转子绕组故障诊断研究现状
        1.2.2 同步电机励磁装置故障诊断研究现状
        1.2.3 深度学习在故障诊断领域的应用现状
    1.3 本文主要解决的问题
    1.4 本文的主要研究内容
    1.5 本章小结
2 矿井提升机同步电动机定转子绕组和励磁装置故障机理分析
    2.1 同步电动机故障概述
    2.2 定子绕组故障机理分析
        2.2.1 定子绕组匝间短路
        2.2.2 定子绕组相间短路
        2.2.3 接线端子故障
    2.3 转子绕组故障机理分析
        2.3.1 转子绕组匝间短路故障
        2.3.2 转子绕组接地故障
        2.3.3 集电环故障
    2.4 励磁装置故障机理分析
        2.4.1 半控桥式整流装置工作原理
        2.4.2 励磁装置故障类型
    2.5 本章小结
3 矿井提升机同步电动机定转子绕组和励磁装置故障特征分析
    3.1 故障特征参量的选择
    3.2 同步电动机定转子绕组故障特征分析
        3.2.1 仿真环境
        3.2.2 同步电动机有限元仿真模型建立
        3.2.3 同步电动机定转子绕组故障模拟方法和故障特征分析
    3.3 励磁装置故障特征分析
        3.3.1 励磁装置仿真模型的建立
        3.3.2 整流装置故障模拟方法与故障特征分析
    3.4 同步电动机定转子绕组和励磁装置故障特征总结
    3.5 本章小结
4 基于SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断
    4.1 基于SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断方法可行性研究
    4.2 基于SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断模型设计
        4.2.1 基于SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断模型构建
        4.2.2 堆栈自动编码器
        4.2.3 Softmax分类器
        4.2.4 模型的训练
    4.3 基于SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断流程
    4.4 仿真试验验证与性能分析
        4.4.1 仿真环境
        4.4.2 仿真试验数据
        4.4.3 仿真试验结果
    4.5 本章小结
5 基于改进SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断
    5.1 模型的改进
        5.1.1 SAPSO算法
        5.1.2 基于改进SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断模型
        5.1.3 基于改进SAE-Softmax的矿井提升机同步电动机故障诊断流程
    5.2 模型关键参数的选取
        5.2.1 网络结构
        5.2.2 学习率
        5.2.3 批处理数
        5.2.4 训练轮数
    5.3 仿真试验结果与对比分析
        5.3.1 试验结果
        5.3.2 实验对比分析
    5.4 本章小结
6 实验平台构建与实验分析
    6.1 实验平台设计
        6.1.1 实验平台总体设计
        6.1.2 设备型号的确定
        6.1.3 提升机同步电动机故障诊断实验方案
    6.2 提升机同步电动机故障诊断实验结果分析
        6.2.1 故障仿真模型实验验证
        6.2.2 故障诊断模型实验验证
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(2)双源165MW机组发电机励磁系统升级改造(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 本课题研究领域国内外研究动态及发展趋势
        1.2.1 励磁调节器国外发展和研究动态
        1.2.2 励磁调节器国内发展和研究动态
    1.3 本文研究的内容与结构安排
2 发电机励磁系统
    2.1 发电机励磁系统作用
        2.1.1 控制电压
        2.1.2 合理分配无功
        2.1.3 提高电力系统稳定性
    2.2 发电机励磁系统分类
        2.2.1 他励交流励磁机系统
        2.2.2 自并励励磁系统(主流)
    2.3 发电机励磁系统的组成
        2.3.1 励磁变压器
        2.3.2 可控硅整流桥
        2.3.3 自动励磁调节器
        2.3.4 起励装置
        2.3.5 灭磁装置及转子过电压保护
    2.4 改造前发电机励磁系统运行状况
        2.4.1 改造前设备运行环境
        2.4.2 主要设备及重要参数
        2.4.3 励磁系统改造必要性
    2.5 小结
3 励磁调节器的软硬件设计
    3.1 拟设计采用的励磁调节器
        3.1.1 NES-6100励磁调节器概述
        3.1.2 自动调节励磁系统装置分类
        3.1.3 NES-6100励磁系统控制方式
        3.1.4 NES-6100励磁系统双套切换
        3.1.5 NES-6100励磁调节器功能配置
    3.2 DSP以及TMS320F28335型功能和组成
        3.2.1 功能强大的静态CMOS技术
        3.2.2 时钟/定时器
        3.2.3 片上存储器
        3.2.4 中断
        3.2.5 增强型外部装置模块
        3.2.6 通讯接口
        3.2.7 A/D转换器
        3.2.8 映射存储器特征
    3.3 系统硬件设计
        3.3.1 电源稳压电路
        3.3.2 同步信号检测电路
        3.3.3 A/D采样电路
        3.3.4 输入隔离电路
        3.3.5 功率管驱动电路
    3.4 系统软件设计
        3.4.1 主程序设计
        3.4.2 中断服务子程序设计
        3.4.3 功能判断及采样处理子程序
    3.5 实验结果
    3.6 本章小结
4 发电机励磁系统升级改造的设计
    4.1 改造方案设计简述
        4.1.1 改造方案一
        4.1.2 改造方案二
    4.2 改造方案设计选择
    4.3 励磁系统升级改造具体设计
        4.3.1 拟采用的设计原理
        4.3.2 拟采用的电缆走向设计方案
        4.3.3 励磁盘柜布置及进出线的设计
        4.3.4 接地、绝缘、抗干扰设计
        4.3.5 系统兼容性设计
        4.3.6 对设备运行小间改造设计
    4.4 励磁系统改造的实施
    4.5 励磁系统改造后的成果展示
    4.6 小结
5 改造后励磁系统的应用验证分析
    5.1 小电流应用验证
    5.2 模拟量测量精度验证
    5.3 开关量校验应用验证
    5.4 发电机空载特性功能验证
    5.5 发电机励磁回路参数基准值和饱和系数计算分析
    5.6 比例放大增益、积分增益、微分增益测量计算分析
    5.7 发电机空载20%阶跃响应功能验证
    5.8 发电机空载5%阶跃响应特性功能验证
    5.9 验证结论
    5.10 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(3)白渔潭水电厂#8机组励磁系统改造(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 励磁系统的作用
        1.1.1 控制发电机端电压
        1.1.2 合理分配无功功率
        1.1.3 提高电力系统的稳定性
    1.2 国内外励磁调节器的发展
    1.3 论文研究的背景
    1.4 励磁系统改造的意义
    1.5 本文主要研究内容
第2章 励磁系统改造可行性
    2.1 改造概述
    2.2 改造中技术支持
        2.2.1 励磁系统技术条件
        2.2.2 励磁变压器技术条件
        2.2.3 可控硅整流及灭磁、起励、保护等装置
        2.2.4 励磁调节器
    2.3 本章小结
第3章 同步发电机励磁系统概述
    3.1 励磁方式
        3.1.1 直流励磁机励磁
        3.1.2 自复励方式
        3.1.3 自并励方式
    3.2 励磁控制方法
        3.2.1 PID励磁控制
        3.2.2 PSS设计原理
        3.2.3 线性励磁控制原理
        3.2.4 线性二次型最优控制
        3.2.5 自适应控制
    3.3 本章小结
第4章 励磁功率单元
    4.1 励磁变压器设计
        4.1.1 计算依据
        4.1.2 变压器二次电压的计算与验算
        4.1.3 变压器二次电流的计算
        4.1.4 变压器容量计算
        4.1.5 励磁变压器的辅助系统
    4.2 可控硅励磁整流器设计
        4.2.1 整流工作状态
        4.2.2 逆变工作状态
        4.2.3 可控硅元件选择计算
    4.3 高频脉冲序列形成
    4.4 智能均流
    4.5 灭磁与保护
        4.5.1 灭磁开关选型
        4.5.2 灭磁电阻选型
        4.5.3 过压保护回路
        4.5.4 集中式阻容保护
    4.6 起励单元
    4.7 本章小结
第5章 微机励磁调节器设计
    5.1 微机励磁控制器硬件
        5.1.1 主控制板
        5.1.2 模拟量板
        5.1.3 I/O接口板
        5.1.4 开入/出量板
    5.2 励磁调节器
        5.2.1 测量比较单元
        5.2.2 调差单元
        5.2.3 综合放大单元
        5.2.4 移相触发单元
    5.3 微机励磁调节软件
        5.3.1 自动方式与手动方式的数学模型
        5.3.2 余弦移相功能
        5.3.3 电力系统稳定器(PSS)及其数学模型
        5.3.4 励磁电流强励限制
    5.4 励磁调节器软件特征
        5.4.1 流程框图
        5.4.2 用户界面图
    5.5 本章小结
第6章 励磁装置改造实施效果
    6.1 试验原理(构成)和系统概述
    6.2 试验方法及试验项目
        6.2.1 静态实验
        6.2.2 动态实验
    6.3 本章小结
第7章 结论
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
附录A #8 机组参数
附录B #8 机组励磁改造施工图
    B-01 系统方框图
    B-02 整流桥交流输入回路图
    B-03 整流桥原理图
    B-04 灭磁开关控制回路图
    B-05 A通道调节器原理框图
    B-06 A通道调节器模拟量板图
    B-07 开入量板原理框图
    B-08 开出量板原理框图
    B-09 智能接口板原理图
    B-10 调节柜布线图 1
    B-11 调节柜布线图 2(A通道)
    B-12 整流灭磁柜布线图
致谢

(4)同步发电机自动励磁控制装置设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题提出及研究意义
        1.1.1 本课题的提出
        1.1.2 本课题研究意义
    1.2 同步发电机励磁控制的研究动态及发展趋势
        1.2.1 研究动态
        1.2.2 发展趋势
    1.3 本课题研究内容
2 同步发电机励磁系统模型
    2.1 同步发电机基本原理方程
        2.1.1 同步电机基本结构
        2.1.2 同步电机方程列写基本条件
        2.1.3 同步电机基本方程
    2.2 同步发电机励磁控制基本原理
    2.3 同步发电机励磁系统模型
        2.3.1 同步发电机数学模型
        2.3.2 励磁系统各环节数学模型
        2.3.3 励磁控制系统传递函数
    2.4 本章小结
3 同步发电机励磁控制器设计
    3.1 控制方案选取
    3.2 基于PID控制的同步发电机励磁控制器设计
        3.2.1 PID控制原理及特点
        3.2.2 PID控制器设计
        3.2.3 PID参数整定
    3.3 基于模糊控制的同步发电机励磁控制器设计
        3.3.1 模糊控制原理及特点
        3.3.2 模糊控制器设计
    3.4 基于模糊PID的同步发电机励磁控制器设计
        3.4.1 输入信号的模糊化处理
        3.4.2 模糊控制规则表的建立
        3.4.3 输出信号的反模糊化处理
    3.5 基于变论域模糊PID的同步发电机励磁控制器设计
        3.5.1 变论域思想的提出
        3.5.2 变论域模糊PID励磁控制器设计
        3.5.3 伸缩因子的选取
        3.5.4 论域调整机构设计
        3.5.5 同步发电机变论域模糊PID励磁控制器控制决策表建立
    3.6 本章小结
4 同步发电机励磁控制系统仿真分析
    4.1 PID励磁控制系统仿真
        4.1.1 仿真模型的建立
        4.1.2 PID参数的整定
    4.2 模糊励磁控制系统仿真
        4.2.1 仿真模型的建立
        4.2.2 Simulink中模糊控制模块的建立
    4.3 模糊PID励磁控制系统仿真
    4.4 变论域模糊PID励磁控制系统仿真
    4.5 仿真实验
        4.5.1 零压起励实验
        4.5.2 阶跃扰动实验
        4.5.3 突然加减负荷实验
        4.5.4 结果分析
    4.6 本章小结
5 励磁控制系统硬件设计
    5.1 控制核心的选取
    5.2 总体硬件设计方案
    5.3 主要功能模块电路设计
        5.3.1 控制主回路设计
        5.3.2 模拟量信息采集电路设计
        5.3.3 开关量输入输出电路设计
        5.3.4 频率与相角检测电路设计
        5.3.5 励磁整流电路设计
        5.3.6 触发脉冲放大电路设计
        5.3.7 电源电路设计
        5.3.8 灭磁电路设计
    5.4 系统硬件抗干扰措施
        5.4.1 硬件抗干扰的必要性
        5.4.2 硬件抗干扰的具体措施
    5.5 本章小结
6 励磁控制系统软件设计
    6.1 软件开发工具概述
    6.2 总体软件设计方案
    6.3 初始化程序设计
    6.4 A/D采样算法程序设计
    6.5 频率及相角检测程序设计
    6.6 发电机励磁调节程序设计
        6.6.1 变论域模糊PID控制算法程序设计
        6.6.2 移相触发脉冲输出程序设计
    6.7 键位扫描程序
    6.8 分合闸程序设计
    6.9 强行励磁程序设计
    6.10 保护程序设计
    6.11 系统软件抗干扰措施
    6.12 本章小结
7 实验结果分析
    7.1 同步发电机励磁控制器实验平台
    7.2 实验结果及分析
        7.2.1 信号调理
        7.2.2 移相脉冲触发
        7.2.3 晶闸管整流
    7.3 本章小结
8 总结与展望
    8.1 本文工作总结
    8.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(5)水电厂发电机励磁装置控制系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 我国中小型水力发电厂的开发近况及发展
    1.2 励磁在水电厂中作用
    1.3 励磁系统分类及说明
    1.4 励磁系统的发展与现状
    1.5 本课题论文的主要工作任务
第2章 励磁原理和控制方案设计
    2.1 励磁原理
        2.1.1 励磁系统基本原理
        2.1.2 励磁系统的静态特性
        2.1.3 励磁系统暂态响应性能
        2.1.4 参照的国家标准和规范
    2.2 励磁控制模型与传递函数
        2.2.1 励磁系统的控制模型
        2.2.2 典型励磁系统传递函数
    2.3 励磁的控制方式与策略
    2.4 本章小结
第3章 励磁硬件系统原理设计
    3.1 总体方案设计
    3.2 系统结构框图设计
    3.3 调节器装置CPU芯片介绍
    3.4 开关量输入输出设计
    3.5 模拟量输入单元设计
    3.6 交流测量单元设计
    3.7 脉冲单元设计
    3.8 通讯单元设计
    3.9 本章小结
第4章 励磁装置软件流程与设计
    4.1 CPU芯片的开发软件及设计概述
    4.2 主程序软件流程模块
    4.3 交流采样流程模块
    4.4 起励过程流程图模块
    4.5 励磁装置监测保护模块
    4.6 控制计算单元模块
    4.7 人机界面流程图模块
    4.8 脉冲触发流程图模块
    4.9 通讯流程图模块
    4.10 本章小结
第5章 励磁装置测试实验
    5.1 测试实验的设备介绍
        5.1.1 DS5022M示波器
        5.1.2 VICTOR 89A万用表
        5.1.3 继电保护测试仪
        5.1.4 励磁系统实验平台
    5.2 测试实验的数据和波形记录
        5.2.1 通讯测试
        5.2.2 触发双窄脉冲形成
        5.2.3 励磁端电压测量
        5.2.4 励磁端电压波形
        5.2.5 运行切换
        5.2.6 励磁调节范围
        5.2.7 励磁参数设定
        5.2.8 励磁故障显示
    5.3 实验结果分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本课题论文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的论文及参加的科研成果

(6)水电机组励磁控制系统故障诊断研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容和章节安排
2 可控硅整流单元电路故障仿真及分析
    2.1 引言
    2.2 励磁功率单元晶闸管物理结构和导通条件分析
    2.3 三相全控桥式电路故障仿真研究
    2.4 三相桥式电路仿真与故障识别
    2.5 本章小结
3 可控硅散热及仿真分析
    3.1 引言
    3.2 可控硅散热原理及相关技术
    3.3 励磁功率柜三维建模
    3.4 基于热流耦合的可控硅稳态温度场仿真
    3.5 本章小结
4 水电机组励磁控制系统状态评估
    4.1 引言
    4.2 层次分析法
    4.3 模糊集合
    4.4 水电机组励磁系统模糊综合评价
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士期间参与的科研项目

(7)发电机组励磁系统故障诊断与容错控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 发电机组励磁系统故障诊断与容错控制概述
    1.2 发电机组励磁系统故障诊断与容错控制主要方法
        1.2.1 模糊故障诊断与容错控制
        1.2.2 信息融合故障诊断与容错控制
        1.2.3 智能体故障诊断与容错控制
        1.2.4 神经网络故障诊断与容错控制
        1.2.5 专家系统故障诊断与容错控制
    1.3 双微机励磁系统故障诊断与容错控制的发展
        1.3.1 发电机组双微机励磁系统故障诊断与容错控制研究现状
        1.3.2 发电机组励磁系统故障诊断与容错控制未来发展方向
    1.4 本文的工作
2 双微机励磁系统故障诊断与容错控制硬件设计
    2.1 各类微机处理器的对比
        2.1.1 DSP微机处理器的介绍
        2.1.2 DSP芯片TMS 320X2810的结构、资源及性能
    2.2 发电机组双微机励磁控制系统硬件结构
        2.2.1 发电机组双微机励磁系统模拟量采集电路
        2.2.2 发电机组双微机励磁系统数字量输入/出电路
        2.2.3 发电机组双微机励磁系统触摸屏电路
        2.2.4 发电机组双微机励磁系统故障切换电路
    2.3 小结
3 励磁系统典型故障
    3.1 功率单元主回路故障
        3.1.1 功率单元主回路工作原理
        3.1.2 功率单元主回路故障类别
    3.2 操作电源故障
    3.3 测试回路故障
        3.3.1 PT故障
        3.3.2 同步调理信号故障
    3.4 励磁控制器故障
        3.4.1 触发脉冲故障
        3.4.2 DSP芯片故障
        3.4.3 脉冲放大故障
    3.5 双微机系统通讯故障
    3.6 小结
4 故障诊断方法与容错控制策略研究
    4.1 总体策略设计原则
    4.2 双微机励磁系统各模块策略研究
        4.2.1 控制主程序
        4.2.2 AD采样程序
        4.2.3 双微机系统时钟
        4.2.4 双微机同步信号测量
        4.2.5 双微机中断服务子程序
    4.3 双微机励磁控制PID控制算法
    4.4 小结
5 故障诊断与容错控制实现
    5.1 功率单元主回路故障诊断
    5.2 双微机励磁调节器数据跟随
    5.3 双微机励磁调节器故障切换
        5.3.1 eCAN通讯正常时的故障无扰动切换
        5.3.2 eCAN通讯故障时的故障无扰动切换
    5.4 小结
6 实验与验证
    6.1 双微机通讯试验
    6.2 双微机切换实验
        6.2.1 双微机故障切换实验
        6.2.2 双微机手动切换实验
    6.3 小结
7 结论及展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(9)大型水轮发电机组继电保护若干问题研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 大型水轮发电机部分保护研究现状
    1.3 论文的主要内容和章节安排
2 大型水轮发电机零序横差保护的改进研究
    2.1 大型水轮发电机零序横差保护不平衡电流的产生原因及影响因素
    2.2 大型水轮发电机零序横差保护判据存在的问题
    2.3 大型水轮发电机零序横差保护的改进建议
    2.4 本章小结
3 大型水轮发电机励磁回路故障快速保护研究
    3.1 大型水轮发电机静止励磁系统的结构特点
    3.2 大型水轮发电机静止励磁系统的保护配置及存在的问题
    3.3 大型水轮发电机励磁系统事故案例分析
    3.4 大型水轮发电机励磁系统快速保护方案
    3.5 本章小结
4 大型水轮发电机组多机失步保护动作策略研究
    4.1 大型水轮发电机失步原因仿真分析
    4.2 大型水轮发电机失步保护及失步预测保护原理及分析
    4.3 大型水轮发电机组多机失步保护动作策略的优化研究
    4.4 本章小结
5 大型水轮发电机组继电保护整定相关问题
    5.1 大型水轮发电机组电气概况
    5.2 大型水轮发电机组保护配置及整定计算存在的问题
    5.3 大型水轮发电机组保护配置及整定计算的工程应用
    5.4 本章小结
6 全文总结
    6.1 总结
    6.2 研究工作展望
致谢
参考文献
附录 1 作者在攻读硕士学位期间撰写的文章
附录 2 作者在攻读硕士学位期间主要的科研工作

(10)浮动频压节能控制器调压环节的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及国内外研究现状综述
    1.2 船舶电力系统浮动频压节能控制器概述
    1.3 船舶电力系统频率、电压协同下降运行的经济性与可行性分析
        1.3.1 船舶电力系统频率、电压协同下降的节能潜力预测
        1.3.2 船舶电力系统频率、电压协同下降运行的可行性分析
    1.4 船舶电力系统固定电制与浮动电制的提出
    1.5 本课题的主要内容以及本人所做工作
第2章 船舶电力系统浮动频压节能控制器及调压环节的设计原理
    2.1 船舶电力系统浮动频压节能控制器的整体设计
        2.1.1 船舶电力系统浮动频压节能控制器的设计原理
        2.1.2 船舶电力系统浮动频压节能控制器的硬件构成
    2.2 同步发电机励磁系统的作用及其与同步发电机有关性能的关系
        2.2.1 励磁与发电机端电压的关系
        2.2.2 励磁与发电机无功功率的关系
        2.2.3 励磁与发电机运行稳定性的关系
    2.3 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节实现的具体功能及原理
        2.3.1 控制同步发电机端电压保持在恒值不变
        2.3.2 控制同步发电机并联运行时无功功率的调整和分配
        2.3.3 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节的节能体现
第3章 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节的硬件设计
    3.1 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节的整体设计方案
        3.1.1 励磁方式的确定
        3.1.2 核心控制器的选定
        3.1.3 励磁主回路形式的选定
        3.1.4 主回路中开关器件的确定
        3.1.5 起励形式的选择
        3.1.6 电压调整环节的整体组成
    3.2 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节主回路的设计
    3.3 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节控制回路的设计
        3.3.1 船舶同步发电机端电压的检测
        3.3.2 IGBT驱动电路的设计
        3.3.3 控制回路电源的设计
        3.3.4 无功功率分配环节的设计
        3.3.5 降压给定信号环节的设计
    3.4 硬件电路抗干扰设计
第4章 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节的软件设计
    4.1 船舶电力系统浮动频压节能控制器调压环节的设计流程图
    4.2 PWM输出环节的设计
    4.3 PID控制环节的设计
        4.3.1 电压调整环节PID闭环控制系统的组成
        4.3.2 电压调整环节数字PID控制算法
        4.3.3 数字PID控制算法在PLC内部的实现
    4.4 电压下降给定值的线性转换
第5章 船舶电力系统浮动频压节能控制器及电压调整环节的调试与节能试验
    5.1 系统试验平台简介
    5.2 船舶电力系统浮动频压节能控制器电压调整环节的调试
        5.2.1 电压调整环节主回路滤波环节的参数确立
        5.2.2 电压调整环节控制回路中PWM环节的调试
        5.2.3 电压调整环节PID控制器参数的选定
    5.3 船舶电力系统浮动频压节能控制器电压调整环节的试验及其结果
        5.3.1 电压调整环节的试验内容
        5.3.2 电压调整环节的试验结果
    5.4 浮动频压节能控制器整体试验结果及节能数据分析
结论
参考文献
致谢

四、同步发电机可控硅励磁系统主回路异常情况下的波形分析(论文参考文献)

  • [1]矿井提升机同步电动机定转子绕组与励磁装置故障诊断[D]. 冯文成. 河南理工大学, 2020(01)
  • [2]双源165MW机组发电机励磁系统升级改造[D]. 王娟. 西安科技大学, 2019(01)
  • [3]白渔潭水电厂#8机组励磁系统改造[D]. 康斌. 湖南科技大学, 2017(10)
  • [4]同步发电机自动励磁控制装置设计[D]. 刘科亮. 西安科技大学, 2016(05)
  • [5]水电厂发电机励磁装置控制系统设计与实现[D]. 林志焕. 杭州电子科技大学, 2016(01)
  • [6]水电机组励磁控制系统故障诊断研究[D]. 张卓然. 华中科技大学, 2015(05)
  • [7]发电机组励磁系统故障诊断与容错控制[D]. 张朕滔. 重庆理工大学, 2015(02)
  • [8]发电机静止励磁系统故障快速保护[J]. 娄玲娇,尹项根,张哲,王育学,鲁功强. 电力系统自动化, 2014(22)
  • [9]大型水轮发电机组继电保护若干问题研究[D]. 娄玲娇. 华中科技大学, 2014(10)
  • [10]浮动频压节能控制器调压环节的设计与实现[D]. 姜月. 大连海事大学, 2012(09)

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同步发电机晶闸管励磁系统异常主电路波形分析
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