发电机励磁控制系统仿真装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种发电机励磁控制系统仿真装置，涉及电力技术领域，为解决精确模拟励磁控制系统运行特性的问题。所述发电机励磁控制系统仿真装置包括励磁调节仿真器、励磁系统功率单元仿真器、以及发电机组及电力系统仿真器，所述发电机组及电力系统仿真器的输出端与励磁调节仿真器连接，所述的励磁调节仿真器的输出端与励磁系统功率单元仿真器连接，励磁系统功率单元仿真器的输出端与发电机组及电力系统仿真器连接。本实用新型专利技术提供的发电机励磁控制系统仿真装置用于模拟励磁控制系统的运行特性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力
，尤其涉及一种发电机励磁控制系统仿真装置。
技术介绍
励磁控制对于电力系统的稳定性起着重要的、有时是关键性的作用，直流系统送端在孤岛条件下若发生孤岛内交流短路故障，会导致电压大幅跌落，而如果发生直流闭锁故障又会导致电压大幅增高，这些情况下电压稳定问题变得突出，所以励磁系统调压特性在直流孤岛运行方式下变得尤为重要。但是现有技术中并不能很方便地模拟励磁控制系统的调压特性，使得励磁控制系统的设计和验证过程较为复杂，且得到的励磁系统控制特性不够精确，影响了孤岛系统的电压稳定性分析。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种发电机励磁控制系统仿真装置，可以方便准确地模拟励磁控制系统的运行特性。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种发电机励磁控制系统仿真装置，包括励磁调节仿真器、励磁系统功率单元仿真器、以及发电机组及电力系统仿真器，所述发电机组及电力系统仿真器的输出端与励磁调节仿真器连接，所述的励磁调节仿真器的输出端与励磁系统功率单元仿真器连接，励磁系统功率单元仿真器的输出端与发电机组及电力系统仿真器连接。优选的，所述励磁调节仿真器包括自动电压控制器仿真单元、软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元。所述软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元均与自动电压控制器仿真单元双向连接，所述的自动电压调剂器仿真单元的输出端与所述的励磁系统功率单元仿真器的输入端连接。优选的，所述自动电压控制器仿真单元包括基本量测单元仿真子单元、综合加法器仿真子单元、增减磁计算器仿真子单元、比较器仿真子单元，所述的基本量测单元仿真子单元的输入端与发电机组及电力系统仿真器的输入端连接，所述基本量测单元仿真子单元的输出端分别与软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元的输入端连接，所述软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元的输出端与综合加法器仿真子单元的输入端连接，所述的综合加法器仿真子单元的输出端与所述的增减磁计算器仿真子单元的输入端连接，所述增减磁计算器仿真子单元的输出端与所述的比较器仿真子单元的输入端连接，所述过励限制器仿真单元的输出端与所述的比较器仿真子单元输入端连接，所述的比较器仿真子单元输出端与所述励磁系统功率单元仿真器的输入端连接。优选的，所述软起励控制器仿真单元包括给定电压计算器仿真子单元和软起励给定电压选择器仿真子单元，所述的基本量测单元仿真子单元的第一输出端与所述的给定电压计算器仿真子单元的输出连接，所述的给定电压计算器仿真子单元的输出端与所述的软起励给定电压选择器仿真子单元的输入端连接，所述的软起励给定电压选择器仿真子单元的输出端与所述综合加法器仿真子单元的第一输入端连接。优选的，所述的欠励限制器仿真单元包括限制曲线计算器仿真子单元和欠励输出计算器仿真子单元，其所述的基本量测单元仿真子单元的第二输出端与所述的限制曲线计算器仿真子单元的输入端连接，所述的限制曲线计算器仿真子单元的输出端与所述的综合加法器仿真子单元的第二输入端连接。优选的，所述伏特/赫兹限制器仿真单元包括频率电压比较器仿真子单元和过激磁输出计算器仿真子单元，其所述的基本量测单元仿真子单元第三输出端与频率电压比较器仿真子单元的输入端连接，其所述的频率电压比较器仿真子单元的输出端与所述的过激磁输出计算器仿真子单元的输入端连接，其所述的过激磁输出计算器仿真子单元与所述的综合加法器仿真子单元的第三输入端连接。优选的，所述的基本量测单元仿真子单元的第四输出端与调差控制器仿真单元的输入端连接，其所述的调差控制器仿真单元的输入端与所述的综合加法器仿真子单元的第四输入端连接。优选的，所述的定子电流限制器仿真单元包括定子电流比较器仿真子单元和定子电流反时限控制计算器仿真子单元，所述基本量测单元仿真子单元的第五输出端与所述的定子电流比较器仿真子单元的输入端连接，其所述的定子电流比较器仿真子单元的输出端与所述的定子电流反时限控制计算器仿真子单元的输入端连接，定子电流反时限控制计算器仿真子单元的输出端与所述的综合加法器仿真子单元的第五输入端连接。优选的，其所述的基本量测单元仿真子单元的第六输出端与所述的电力系统稳定器仿真单元的输入端连接，所述的电力系统稳定器仿真单元的输出端与所述的综合加法器仿真子单元的第六输入端连接。优选的，所述的过励限制器仿真单元包括励磁电流比较器仿真子单元、反时限曲线计算器仿真子单元、和励磁电流控制值计算器仿真子单元，所述的基本量测单元仿真子单元的第七输出端与所述的励磁电流比较器仿真子单元的输入端连接，所述的励磁电流比较器仿真子单元的输出端与所述的反时限曲线计算器仿真子单元的输入端连接，所述的反时限曲线计算器仿真子单元的输出端与所述的励磁电流控制值计算器仿真子单元的输入端连接,所述励磁电流控制值计算器仿真子单元的输入端与所述比较器仿真子单元的输入端连接。本技术提供的发电机励磁控制系统仿真装置中，发电机组及电力系统仿真器将机端电压和电流、励磁电流、机端断路器信号、孤岛、联网和直流停运的状态信号送给励磁调节仿真器，励磁调节仿真器将励磁电压控制信号送入励磁系统功率单元仿真器，励磁系统功率单元仿真器将标准化且扣除系统损耗后的励磁电压控制信号送给发电机组及电力系统仿真器，通过设置发电机组及电力系统仿真器中的电力系统结构、参数和故障，实现励磁系统控制特性的仿真。本技术实施例通过详细的励磁系统仿真建模、进行可能的故障情况预演，可以提前预判孤岛系统可能面临的电压稳定性问题，并采取合理的调压控制措施，能够方便准确地模拟励磁控制系统的运行特性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为技术中发电机励磁控制系统仿真装置的框图；图2为本技术中励磁调节仿真器的连接关系示意图；图3为本技术中励磁调节仿真器的细节框图。附图标记：10-励磁调节仿真器，11-自动电压控制器仿真单元，12-软起励控制器仿真单元，13-欠励限制器仿真单元，14-伏特\\赫兹限制器仿真单元，15-调差控制器仿真单元，16-定子电流限制器仿真单元，17-电力系统稳定器仿真单元，18-过励限制器仿真单元，111-基本量测单元仿真子单元，112-综合加法器仿真子单元，113-增减磁计算器仿真子单元，114-比较器仿真子单元，121-给定电压计算器仿真子单元，122-软起励给定电压选择器仿真子单元，131-限制取曲线计算器仿真子单元，132-欠励输出计算器仿真子单元，141-频率/电压比较器仿真子单元，142-过激磁输出计算器仿真子单元，161-定子电流比较器仿真子单元，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机励磁控制系统仿真装置，其特征在于，包括励磁调节仿真器、励磁系统功率单元仿真器、以及发电机组及电力系统仿真器，所述发电机组及电力系统仿真器的输出端与励磁调节仿真器连接，所述的励磁调节仿真器的输出端与励磁系统功率单元仿真器连接，励磁系统功率单元仿真器的输出端与发电机组及电力系统仿真器连接；所述励磁调节仿真器包括自动电压控制器仿真单元、软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元；所述软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元均与自动电压控制器仿真单元双向连接，所述的自动电压调剂器仿真单元的输出端与所述的励磁系统功率单元仿真器的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种发电机励磁控制系统仿真装置，其特征在于，包括励磁调节仿真器、励磁系统功率单元仿真器、以及发电机组及电力系统仿真器，所述发电机组及电力系统仿真器的输出端与励磁调节仿真器连接，所述的励磁调节仿真器的输出端与励磁系统功率单元仿真器连接，励磁系统功率单元仿真器的输出端与发电机组及电力系统仿真器连接；所述励磁调节仿真器包括自动电压控制器仿真单元、软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元；所述软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元均与自动电压控制器仿真单元双向连接，所述的自动电压调剂器仿真单元的输出端与所述的励磁系统功率单元仿真器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的发电机励磁控制系统仿真装置，其特征在于：所述自动电压控制器仿真单元包括基本量测单元仿真子单元、综合加法器仿真子单元、增减磁计算器仿真子单元、比较器仿真子单元，所述的基本量测单元仿真子单元的输入端与发电机组及电力系统仿真器的输入端连接，所述基本量测单元仿真子单元的输出端分别与软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、过励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元的输入端连接，所述软起励控制器仿真单元、欠励限制器仿真单元、伏特/赫兹限制器仿真单元、调差控制器仿真单元、定子电流限制器仿真单元和电力系统稳定器仿真单元的输出端与综合加法器仿真子单元的输入端连接，所述的综合加法器仿真子单元的输出端与所述的增减磁计算器仿真子单元的输入端连接，所述增减磁计算器仿真子单元的输出端与所述的比较器仿真子单元的输入端连接，所述过励限制器仿真单元的输出端与所述的比较器仿真子单元输入端连接，所述的比较器仿真子单元输出端与所述励磁系统功率单元仿真器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的发电机励磁控制系统仿真装置，其特征在于：所述软起励控制器仿真单元包括给定电压计算器仿真子单元和软起励给定电压选择器仿真子单元，所述的基本量测单元仿真子单元的第一输出端与所述的给定电压计算器仿真子单元的输出连接，所述的给定电压计算器仿真子单元的输出端与所述的软起励给定电压选择器仿真子单元的输入端连接，所述的软起励给定电压选择器仿真子单元的输出端与所述综合加法器仿真子单元的第一输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓丽君，郭琦，袁艺，李书勇，崔柳，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44