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*,*,#,WKKL2000微机励磁调节器简介,中国电力科学研究院王亮等,中国电力科学研究院,概述,WKKL-2000微机励,磁,磁调节,器,器为中,国,国电力,科,科学研,究,究院研,制,制、开,发,发并生,产,产的第,二,二代微,机,机励磁,调,调节器,。,。随着,全,全国联,网,网的不,断,断深入,，,，我国,电,电力系,统,统规模,越,越来越,大,大，励,磁,磁系统,对,对提高,电,电力系,统,统动态,稳,稳定性,的,的作用,也,也更加,突,突出。WKKL-2000将电科,院,院几代,专,专家多,年,年电力,系,系统稳,定,定器（PSS）研究的,成,成果进,行,行了产,品,品化，,国,国内首,次,次成功,开,开发了,采,采用改,进,进型PSS,-,-2A模型的,电,电力系,统,统稳定,器,器（PSS）功能，,完,完全解,决,决了采,用,用单一,电,电功率,信,信号的PSS,-,-1A模型带,来,来的“,反,反调”,问,问题。,WKKL-2000适用于,从,从三机,励,励磁到,自,自并励,等,等各种,方,方式的,励,励磁系,统,统，是,现,现代大,、,、中型,同,同步发,电,电机理,想,想的励,磁,磁调节,装,装置。,特别适,用,用于200Mw600Mw三机励,磁,磁系统,励,励磁调,节,节器的,改,改造。,一、技术特,点,点,1.,遵,遵于,标,标准，,高,高于标,准,准,全面满,足,足国标,和,和行标,及,及发电,公,公司的,安,安全稳,定,定性评,价,价要求,，,，性能,指,指标全,面,面优于,标,标准。,2.,采,采用,经,经典PID,+,+PSS控制方,式,式,对于交,流,流励磁,机,机励磁,系,系统采,用,用转子,电,电压硬,负,负反馈,提,提高励,磁,磁系统,的,的动态,响,响应速,度,度，励,磁,磁系统,性,性能指,标,标全面,满,满足国,标,标和行,标,标要求,。,。,3.,模,模型清,晰,晰、准,确,确,采用高,精,精度浮,点,点离散,化,化算法,，,，计算,误,误差小,，,，精度,高,高。PID及PSS频率特,性,性（包,括,括幅频,和,和相频,特,特性）,计,计算机,仿,仿真和,动,动态信,号,号分析,仪,仪实测,结,结果比,较,较，在010Hz范围内,相,相角误,差,差小于0.1，增,益,益误差,小,小于0,.,.5%,。,。,4.PSS-2A型电力,系,系统稳,定,定器（PSS），完全解,决,决“反,调,调”问,题,题。,改进型PSS,-,-2A电力系,统,统稳定,器,器模块,在,在WKKL-2000微机励,磁,磁调节,器,器应用,，,，开创,了,了国内,调,调节器,的,的先河,。,。,5.,测,测量精,度,度高,每周波24点交流,采,采样，,快,快速傅,立,立叶变,换,换，完,全,全消除,零,零漂等,对,对测量,精,精度的,影,影响。14位高速A/D变换器,，,，保证,了,了测量,通,通道的,精,精度和,快,快速性,。,。,6.,强,强大的,网,网络功,能,能,具有强,大,大的通,讯,讯功能,，,，双通,道,道及调,节,节器及,功,功率柜,之,之间通,过,过可靠,的,的现场,总,总线CAN,-,-BUS进行连,接,接，实,现,现数据,共,共享和,协,协调控,制,制。每,个,个控制,通,通道都,提,提供两,个,个独立,、,、并进,行,行隔离的RS232和485接口。,非,非常方,便,便的实,现,现调节,器,器与上,位,位管理,机,机的通,讯,讯以及,与,与电厂DCS系统的,连,连接。,7.方,便,便、友,好,好的人,机,机界面,大屏幕,液,液晶显,示,示器，,树,树型菜,单,单结构,，,，方便,直,直观，,支,支持在,线,线参数,整,整定，,测,测量显,示,示，试,验,验控制,等,等操作,，,，能显,示,示试验,波,波形和,故,故障波,形,形，以,及,及故障,类,类型和,事,事件SOE。,8.方便实,用,用的上,位,位机管,理,理软件,ESM-V1.0为WKKL-2000微机励,磁,磁调节,器,器专门,配,配套使,用,用的上,位,位机管,理,理软件,，,，支持,励,励磁系,统,统实时,数,数据的,的,的显示,，,，参数,整,整定，,故,故障记,录,录，故,障,障波形,显,显示，,定,定值报,告,告，试,验,验报告,的,的自动,生,生成系,统,统及打,印,印输出,。,。,9.,高,高度集,成,成化硬,件,件设计,WKKL-2000采用超,大,大规模,逻,逻辑器,件,件CPLD，该器件,通,通过灵,活,活编程,能,能实现,传,传统的,数,数十个,芯,芯片组,合,合才能,完,完成的,功,功能，,一,一个芯,片,片即完,成,成了CPU的所有,外,外围电,路,路。大,大,大提高,了,了系统,的,的可靠,性,性。,10.,国,国际,先,先进的,体,体系结,构,构设计,，,，控制,器,器+可控硅=励磁调,节,节器,WKKL-2000采用标,准,准的6U机箱，,背,背插结,构,构，使,得,得信号,流,流流向,一,一致，,减,减少了,信,信号交,叉,叉的影,响,响，提,高,高了系,统,统的抗,干,干扰能,力,力，机,箱,箱采用,全,全封闭,结,结构，,机,机箱内,集,集成了,除,除可控,硅,硅外励,磁,磁调节,器,器全部,元,元件，,结,结构简,洁,洁、紧,凑,凑。主,要,要板件,全,全部采,用,用多层,板,板，表,面,面贴装,工,工艺。,11.,超,超强,抗,抗干扰,能,能力，100,%,%消除软,故,故障,通过精,心,心的电,路,路设计,，,，合理,的,的处理,接,接地、,滤,滤波、,屏,屏蔽等,方,方面的,细,细节，,使,使得装,置,置的抗,干,干扰能,力,力达到,严,严酷等,级,级级,以,以上的,标,标准。,12.,运,运行,方,方式灵,活,活多样,WKKL-2000可以工,作,作在双,柜,柜均流,工,工作方,式,式，也,可,可以工,作,作在主,备,备用工,作,作方式,。,。用户,可,可根据,具,具体情,况,况选择,。,。,二、主,要,要功能,1.调节及,控,控制功,能,能,1.1自动运,行,行方式,即,即发电,机,机恒机,端,端电压PID调节,1.2手动运,行,行方式,即,即发电,机,机恒励,磁,磁电流PID调节,1.3自动手,动,动之间,相,相互跟,踪,踪，实,现,现各种,方,方式下,无,无扰动,切,切换,1.4,通,通道之,间,间相互,跟,跟踪，,实,实现通,道,道之间,无,无扰动,切,切换,1.5,发,发电机,恒,恒定触,发,发角运,行,行,1.6无功调,差,差调节,，,，可任,意,意设置,正,正、负,调,调差方,向,向，调,差,差系数0-15%任意调,节,节，级,差,差1%,1.7,完,完成,发,发电机,在,在空载,、,、负载,等,等工况,下,下的机,组,组稳定,运,运行及,无,无功的,平,平滑调,节,节,1.8参数的,在,在线修,改,改及记,录,录，保,证,证掉电,数,数据不,遗,遗失,1.9可通过,串,串行口,或,或以太,网,网将WKKL-2000发电机,励,励磁系,统,统接入,电,电厂DCS系统，,将,将调节,过,过程中,的,的数据,实,实时传,送,送到上,位,位机，,并,并接受,上,上位机,的,的控制,命,命令,1.10、电力,系,系统稳,定,定器（PSS）附加控,制,制,为了抑,制,制系统,的,的低频,振,振荡，,本,本调节,器,器具有,电,电力系,统,统稳定,器,器功能,，,，采用,改,改进型,的,的PSS,-,-2A电力系,统,统稳定,器,器的模,型,型，完,全,全解决,了,了单一,采,采用电,功,功率信,号,号的PSS,-,-1A模型带,来,来的反,调,调问题,。,。目前,这,这一技,术,术已经,在,在三峡,水,水力发,电,电厂成,功,功投入,运,运行，,取,取得了,明,明显的,效,效果，,深,深得三,峡,峡电厂,和,和国调,公,公司的,好,好评。,PSS具有下,列,列辅助,功,功能：,a)自动投,切,切；,b)手动投,切,切；,c)输出限,幅,幅，限,幅,幅值为,发,发电机,电,电压标,么,么值的,5%,10%；,d)故障时,自,自动退,出,出运行,。,。,e)自动电,压,压调节,器,器有PSS输出信,号,号的模,拟,拟量测,量,量口以,及,及PSS相加点,模,模拟量,信,信号输,入,入口，,方,方便测,量,量整定PSS特性。,限制和,保,保护功,能,能,2.1PT断线,保,保护通过两,组,组PT,间,间进行,比,比较，,或,或同一PT不,同,同相之,间,间的电,压,压比较,判,判断PT断线,，,，励磁PT断,线,线切手,动,动，仪,表,表PT,断,断线发,信,信号。2.2V,/,/Hz,保,保护（,压,压/频,保,保护）VHz是为,了,了防止,发,发电机,及,及其出,口,口变压,器,器出现,磁,磁饱和,。,。限制,和,和保护,的,的原则,是,是：,(,(a,),)当VHz,设,设定值,时,时，闭,锁,锁增磁,发过V/Hz信,号,号，限,制,制增磁,。,。,(,(b),当,当VHz(,设,设定值,时,时+0,.,.05,),)，面,板,板 V,Hz,故,故障指,示,示灯亮,，,，过V,/,/Hz,继,继电器,动,动作，,励,励磁调,节,节器转,为,为手动,方,方式运,行,行。切,手,手动1S后，,如,如果V,/,/Hz,仍,仍然动,作,作，则,本,本通道,退,退出运,行,行。,(,(c,),),当,当频率,大,大于45Hz,，,，小于47.5Hz,，,，等比,例,例减小,自,自动运,行,行给定,值,值。,(,(d,),)当,频,频率低,于,于45Hz时,，,，立即,退,退出运,行,行。,2.3,过,过,励,励限制,与,与保护,过励限,制,制是为,了,了防止,发,发电机,转,转子励,磁,磁绕组,长,长期过,负,负载而,采,采取的,限,限制励,磁,磁措施,，,，从转,子,子励磁,绕,绕组发,热,热考虑,，,，当强,励,励时，,其,其容许,的,的强励,时,时间t,是,是随发,电,电机励,磁,磁电流Ifd2的大小,成,成反比,关,关系。,过励限,制,制和保,护,护按照,下,下列原,则,则：,(a),转,转子,电,电流I fdI fd_max,时,时，延,时,时1.5秒直,接,接封锁,脉,脉冲退,出,出运,行,行.Ifd_max为,菜,菜单整,定,定的瞬,时,时过励,值,值；,(,(b)If d,1.1Ifdn、If d,1.0Ifdn时,计,计算反,时,时限等,效,效时间,：,：Heat,=,=(Ifd2-Ifdn2)*t,;,;Heat_n,=,=,(,(If d,_,_2set,-,-Ifdn2)*t,_,_set;,其,其中,：,：If d,_,_set:设,定,定的强,励,励倍数,;,;t,_,_set：强,励,励时间,；,；H0,：,：显示,在,在液晶,上,上，便,于,于监视,。,。,(,(c)H0,50,%,%，发,信,信号，,限,限制增,磁,磁H0,80,%,%，切,手,手动运,行,行，并,且,且手动,运,运行给,定,定值设,为,为 90%Ifd nH010%,，,，复归,过,过励信,号,号,2.4,欠,欠,励,励限制,及,及保护,油开关,合,合闸并,且,且发电,机,机进相,运,运行，,开,开始进,入,入欠励,限,限制和,保,保护子,程,程序。,如,如,果,果 bPc Q,D1,（,（第I,条,条线）,，,，欠励,限,限制，,发,发欠励,信,信号同,时,时闭锁,减,减磁，,自,自动增,磁,磁，直,到,到脱离,欠,欠励限,制,制区为,止,止，如,果,果由于,某,某种故,障,障造成,发,发电机,无,无法脱,离,离进相,区,区，则,在,在给定,值,值达到,增,增磁上,限,限增磁,速,速度同,手,手动按,钮,钮增磁,速,速度。,如,如果b P,cQD2（第II条,线,线），,切,切手动,。,。,2.5,触,触,发,发脉冲,丢,丢失的,检,检测6个触,发,发脉冲
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