3BHE025541R0101 励磁装置 推广应用局面

3BHE025541R0101    励磁装置 

3BHE025541R0101 一般我们把根据电磁感应原理使发电机转子形成旋转磁场的过程称为励磁。此外，为发电机等“利用电磁感应原理工作的电气设备”提供工作磁场也叫励磁 。有时，向发电机转子提供转子电源的装置也叫励磁。 随着电力建设的发展，中国电力系统行业已进入大网络、高电压、大机组的阶段。大容量机组运行时的稳定性对于整体电网的稳定性和安全至关重要。然而，影响发电机稳定性大的是电机励磁系统。励磁系统对于电网安全起到了非常重要的作用，它不仅是机组稳定运行的保证，也是整个电网中无功以及电压调节的杠杆

（1）智能控制

以现代控制理论为基础，融入模糊控制、专家控制、神经网络控制，以形成高智能化的自动控制系统为现代自动化控制领域的发展方向。模糊控制依靠模糊控制器在执行控制过程中通过不断获取现场信息，及时调整模糊控制规律，改善系统性能，具有自学习功能。由于具有较强的鲁棒性和不敏感性，模糊控制使得控制系统的稳定性获得改善，可以提高控制精度、抑制振荡等现象；专家控制是人工智能领域的一个重要研究方法，在提高控制系统的灵活性和智能化方面具有优越性；3BHE025541R0101 神经网络控制从仿生学角度出发，对人体大脑神经系统进行模拟，使机器具有感知、学习和推理能力，神经网络能够不断逼近任意复杂的非线性关系，能学习与适应严重不确定的系统的动态性能，所有信息都等势分布储存于网络内各神经元，因此有极强的鲁棒性和容错性，在解决高度非线性和严重不确定系统控制方面有巨大潜力。

（2）基于新材料的电力电子器件

SiC（碳化硅）是目前发展成熟的宽禁带半导体材料，可制作出性能更加优异的高温、高频、高功率、高速度、抗辐射器件。基于 SiC 的 IGBT 综合了GTR（电力晶体管）和 MOSFET（金属氧化物场效应晶体管）的优点，具有较大的通流能力。目前已有实验证明，使用 SiC 混合的 IGBT 与普通 IGBT 相比，功耗约减小 30%，开关频率的提高也有效降低了输出谐波，3BHE025541R0101 减小了电机脉动转矩，使整个系统效率提高。基于 SiC 的新型电力电子器件的研发将成为未来一个主要发展方向。

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3BHE025541R0101    励磁装置  

在同步发电机的控制系统中，励磁电流控制是其中的重要组成部分。当发电机单机运行时，励磁调节器通过调整发电机的励磁电流来调整发电机的端电压，当电力系统中有多台发电机并联运行时，励磁调节器通过调整励磁电流来合理分配并联运行发电机组间的无功功率，从而提高电力系统的静态和动态稳定性。因此，国内外相关专业人士一直致力于励磁调节器的研究。励磁调节器的发展也由机械式到电磁式，再发展到数字式。数字式励磁调节器的主导产品是以微型计算机为核心构成的，但其造价高，需要较高技术支持，在一些小型机组上推广有一定难度。由此，出现了以MCS-51单片机为核心的励磁调节器。MCS-51单片机内部资源较少使得外围电路复杂，从而影响了整个励磁控制系统的快速性和稳定性。本文提出了一种基于PIC16F877的同步发电机自并励微机励磁调节器的设计方法。

In the control system of synchronous generator, excitation current control is an important part of it. When the generator is running alone, the excitation regulator adjusts the terminal voltage of the generator by adjusting the excitation current of the generator, and when there are multiple generators running in parallel in the power system, the excitation regulator reasonably distributes the reactive power between the generator sets running in parallel by adjusting the excitation current, so as to improve the static and dynamic stability of the power system. Therefore, relevant professionals at home and abroad have been committed to the research of excitation regulators. The development of excitation regulators has also developed from mechanical to electromagnetic and then to digital. The leading product of digital excitation regulator is composed of microcomputer as the core, but its cost is high, requires high technical support, and it is difficult to promote it in some small units. As a result, an excitation regulator with MCS-51 microcontroller as the core appeared. MCS-51 microcomputer has fewer internal resources, which makes the peripheral circuit complex, which affects the rapidity and stability of the entire excitation control system. In this paper, a design method of synchronous generator self-parallel excitation microcomputer excitation regulator based on PIC16F877 is proposed.

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