自动装置讲稿15（学生用） - 图文(10)

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(1) 作用：从指定的内存储区调用信息，以实现多种综合功能的参数输入，无需特定的硬件支持。 (2) 组成：CPU，存储器、局部总线接口。

2．信息采集单元 (1) 需测量的信息

基本控制部分：发电机端电压、电流及反映机组运行状态的开关量。

辅助控制部分：励磁系统稳定器、电力系统稳定器和励磁限制器、频率、励磁电流 (2) 组成：接口电路、输入过程通道

模拟量信息采集电路：A/D转换模板接口电路、模拟量输入通道（发电机电压电流通道、励磁

电流通道、滤波电路

数字量信息采集电路：采集运行状态信息用于工况判断。

(3) 任务

将所需测量的各类电量值的电压、电流信号（DC或AC）转化为数字信号，同时进行一些必要

的计算及数据缓存，经数据总线供给控制单元，状态量经光电隔离后，直接送至数据缓存。

3．调节和控制输出单元：

调节器输出的调节量为移相触发脉冲，输出的控制信号有保护跳闸信号、报警信号。 （1）组成：移相触发单元（按照一定次序给整流桥中的晶闸管以触发脉冲） 控制信号输出

(2) 任务：按照一定的次序对全控桥的晶闸管的门极施加触发脉冲、输出保护跳闸信号和报警数

字信号。

(3) 实现：产生可调相位的脉冲，触发晶闸管，使触发角随着主控制单元输出的控制数据而改变，

以控制晶闸管整流电路的输出，从而调节发电机励磁电流。

4.人- 机接口

不同人员各有不同要求。

（1）程序调试：应用外围设备，在特定环境下工作。

（2）参数设定与维护：电厂技术人员在指定端口作参数设定操作和维护操作。

（3）运行操作：值班运行人员根据面板显示信息进行必要操作，要求信号醒目、明确、容易

判断。

和常规模拟式相比，方便、具有智能化优势。

(二) 调节和控制的数学模型 1．概述 PID算法：

位置式，

PID调节算法的微分方程表示：（3-41）

DAVR是采样控制，用差分方程代替微分方程：（3-43） 计算量大，如计算机故障，不利于生产安全。

增量式：（3-44） (区别)算法将计算机的一部分累加功能由执行机构完成。

2．调节器的基本调节方式

维持电压恒定，实现并联运行机组的无功合理分配：正常运行的调节方式， 注意：发电机经变压器在高压母线上并联时，应将发电机设置为负调差特性。

若为正调差特性，则带负载后压降增大。采用负调差，带负载后根据负调差特性机端电压上升，

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可和变压器中的压降（10%-15%）平衡，保持高压母线并列点正调差3%-4%，否则高压母线的电压偏差会较大。

3．辅助控制：不参与正常情况下的自动控制，仅在发生非正常运行工况，需要实现某些特有的限制

功能时起相应控制作用。

瞬时电流限制、最大励磁限制、最小励磁限制 (三) 励磁调节器的运行

1．对发电机组运行工况的监控。

2．增或减励：实现对电压及无功的调节。传统：改变电阻或调节电位器。数字：改变整定值 3．信号显示：声、光、图形和文字等醒目标志提供部件的运行状况信息。 4．调节器的可靠性：硬件配置：双重化配置（双通道信息交换） 软件编制：

三、数字式AVR软件 （一）概述

软件水平是励磁调节器性能优劣的重要因素之一。 系统软件：为应用软件服务的各种软件 应用软件：在实现各种功能所编制的软件。 （二）主程序框图

1．程序工作模式：中断控制的顺序工作模式。按功能的先后将各个任务串联起来，依次不漏地逐

个运行。

2.时间安排：各任务串联起来要求在一个交流周期内完成。 3.中断服务程序 4.主程序框图

习题

1．到目前为止，励磁调节器经历了哪几个发展阶段？ 机电型、电磁型、电子型

2．同步发电机有哪几种励磁调节方式？有何根本区别？

按电压偏差的比例型调节、按定子电流、功率因数的补偿型调节两种。

根本区别是：按电压偏差的比例调节是一个负反馈调节，将被调量与给定值得到的偏差电压放大后，作

用于调节对象，力求使偏差值趋于零，是一种“无差”调节方式。

补偿型：输入量并非是被调量，它只补偿定子电流和功率因数引起端电压的变化，仅起到补偿作用，调

节的结果是有差的，所以在运行中必须采用电压校正器，才能满足要求。

4．补偿型与反馈型励磁调节器在原理上有何区别？同2。

5．数字式励磁调节器按功能划分可分为哪两个部分？其中前者又分为哪几个单元，后者又包括哪几个方面？

基本控制：测量单元、主控制单元(含调差单元)和移相触发单元。 辅助控制：励磁系统稳定器、电力系统稳定器、励磁限制器

6．数字式励磁调节器中的测量单元、主控制单元和移相触发单元的功能各是什么？

测量单元：将所需测量的各类电量值的电压、电流信号(直流或交流)转化为数字信号，同时进行一些必 要的计算及数据缓存，经数据总线供给主控制单元。

主控制单元：从指定的内存储区调用信息，以实现多种综合功能的参数输入，无需特定的硬件支持。 移相触发单元：产生可调相位的脉冲，用来触发晶闸管，使其触发角能够随着主控制单元输出的控制数

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据而改变，以控制晶闸管整流电路的输出，从而调节发电机励磁电流。 7．PID算法有哪几种形式？它们有何区别？

位置式： 增量式： 本质无多大区别，将计算机的一部分累加功能由执行机构完成。 8．为什么发电机变压器组在高压母线上并联时，发电机本身应采用负调差特性？

大容量变压器具有10%-15%的电压降，应采用负调差使高压母线并列点保持正调差3%-4%，否则高压母线的电压偏差会较大。

9．励磁调节器的辅助控制包括哪些方面？各自的作用是什么？ 励磁系统稳定器、电力系统稳定器和励磁限制器。 10．励磁调节器运行时应注意哪些方面的问题？P97 11．数字式励磁调节器有哪些主要单元？各单元有何作用？

测量单元、主控制单元(含调差单元)和移相触发单元组成基本控制部分

12．测量比较单元的作用是测量(发电机电压)并变换为(直流电压)，再与给定的(基准电压)相比较，得出

发电机电压偏差信号。

13．综合放大单元是将电压偏差信号和其他辅助信号进行综合放大，提高调节器的(灵敏度)，以满足励磁

调节的要求。

13．移相触发单元的作用是将控制电压转换为在一定区间发出的(移相触发脉冲)，使(控制角)随控制电压

的大小而改变，并触发晶闸管元件，从而达到调节励磁电流的目的。 14．移相触发单元一般由(同步)，(移相)，(脉冲形成)和(脉冲放大)等环节组成。 15．移相触发单元中的同步环节的作用是：保证(触发脉冲)与(交流主电源)同步。

第四章 励磁自动控制系统的动态特性

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