100MW汽轮机励磁控制系统设计.docVIP

电力系统自动化 课程设计（论文） 题目： 励磁机励磁控制系统设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 电气工程及其自动化 学 号： 学生姓名： 指导教师： （签字） 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：电气工程学院 学 号 学生姓名 专业班级 电气 课程设计题目 100MW汽轮机组励磁机励磁控制系统设计 课程设计（论文）任务 设计要求 确定励磁自动控制系统的原理接线图。 说明各个环节作用及系统的工作原理。 根据总接线图，列写励磁自动控制系统各个环节的传递函数及框图。 列写励磁自动控制系统的传递函数，绘制传递函数框图，并在空载点对传递函数进行线性化，采用PID控制，确定PID控制参数。 根据系统传递函数，对系统进行仿真，分析系统性能。 对结果进行分析总结。 基本参数及要求： 1发电机容量100MW，功率因数0.85，定子额定电压18KV，空载额定转子电压220V。 2 要求电压调差系数在±14%范围内可调。 3 强励倍数1.6，不小于10秒 4 调压精度，机端电压静差率小于1％。 5 自动电压调节范围：85％～120％。 6 起动升压至额定电压时，超调量不大于15％。 进度计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（1天） 2、确定励磁方式，设计励磁自动控制系统接线图。（3天） 3、建立励磁自动控制系统各个环节的传递函数及框图。（2天） 4、绘制传递函数框图，对传递函数进行线性化，确定PID控制参数。（1天） 5、对系统进行仿真，分析系统性能。（2天） 6、撰写、打印设计说明书（1天） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算  摘 要 在电力系统运行中，同步发电机的励磁系统对于维持发电机端电压、分配并列运行机组之间的无功分配、提高电力系统稳定性等方面起着重要的作用。并且，励磁控制系统是同步发电机的一个重要组成部分，在保证电能质量、无功功率合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面起着十分重要作用。同步发电机励磁控制器是同步发电机控制系统的核心，本文采用了PID控制系统设计了100MW汽轮机组励磁机励磁控制系统，该系统是一个典型的反馈控制系统，PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。本设计进行了模糊自调整PID 控制设计，克服了传统PID 控制非线性差、对模型要求高的缺点,并深入进行了基于免疫算法的模糊PID 控制设计,把生物学中的细胞免疫原理用于模糊PID 控制器中，加强了控制器的自我校正能力，自适应能力，提高了控制精度和速度。 关键词：最优控制理论；励磁系统；仿真 目 录 第1章 绪论 1 1.1 励磁自动控制系统概况 1 1.2 本文设计内容 1 第2章 发电机励磁系统设计 3 2.1 励磁控制系统功能 3 2.2 励磁控制系统总体设计方案 3 2.3 励磁控制系统测量比较单元电路设计 4 2.3.1电压的测量 4 2.3.2 比较整定 5 2.3.3 比较整定电路的整定 6 第3章 系统传递函数的建立 7 3.1 他励直流励磁机的传递函数建立 7 3.2 励磁器各单元的传递函数 8 3.2.1 电压测量比较单元 8 3.2.2 综合放大单元 8 3.2.3 功率放大单元 9 3.3 励磁控制系统的传递函数 9 3.4 同步发电机的传递函数 10 第4章 PID控制与系统的仿真分析 11 4.1 系统仿真模型的设计 11 4.2 系统性能的分析 13 第5章 课程设计总结 14 参考文献 15  绪 论 励磁自动控制系统概况 同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流，即励磁电流；励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈闭环控制系统。励磁系统主要作用是为同步发电机励磁绕组提供直流电流，并且励磁调节器通过控制励磁电压及励磁电流，担负着对电力系统稳定运行的控制和