CN102522773B - 用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，包括发电机系统、与该发电机系统分别连接的调速控制模块、励磁控制模块和同期控制模块，所述的发电机系统包括同轴连接的电动机与发电机，所述调速控制模块包括一调速系统，所述励磁控制模块包括一静止励磁系统，所述同期控制模块包括同期控制单元和并列断路器。本发明采用数字控制技术、高精度的数据采集系统及先进的控制策略，把物理模拟与数字模拟相结合，具有响应快、准确度高、模拟性强、直观性好的特点，同时模块化发电机组各部分控制功能，提高系统分离控制、分离检修及系统重组的能力，并可进行发电机组的多种实验仿真，实现对发电机组整体和部分的全面模拟。

Description

用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统。

背景技术

随着电力系统的迅猛发展，电力系统人才培养的重要性日益突出，为了使电力工程人员。大学院校学生及教师、电力系统研究人员直观的了解电力系统各个组成部分的功能、运行状态。动态及静态响应，深入了解电力系统各部分在不同时段的行为，以便更好的运行和防范故障及不可测的情况，一套合理的、与实际电力系统相符合研究平台也就变得甚为必要。电力系统动态模拟实验平台(简称动模)是根据相似原理建立起来的电力系统物理仿真平台，它把实际电力系统的各个部分，如发电机、变压器、输电线路、负荷等按照相似条件设计，建造并组成一个电力系统模型。现今，当前绝大多数的电力系统仿真都采用计算机进行数字仿真，数字仿真具有成本低、见效快的特点，但是数字仿真无法反映真实的系统的全部情况，并且现场人员难以得到直观清晰的认识。物理仿真实验系统重构性、组态性、和升级性较差，实验系统灵活性差，多采用固定接线，不够开放。但是其相对数字仿真具有真实性、直观性的特点，使电力系统学习人员更直观、相对切身实际的学习、体验电力系统过程和知识。

国内已建成了多个不同规模的电力系统动态模拟实验室，曾做过许多重要的实验，取得很多成果，但是有些由于设备更新改造未能跟上，特别是发电机组控制系统仍用水轮机等设备，体积庞大，实验工作效率低，准确度低，使用范围小；另外一些更新的动摸实验平台功能设计单一，如只有发电机励磁模拟，使得实验内容少，学习者对电力系统发电机组的理解不够。此外，现今的物理模拟与数字模拟的综合实验平台集合了两种模拟的优点，但是系统呈整体结构，而非各部分功能模块化结构，所以系统的灵活性、重构性仍旧不够。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，采用数字控制技术、高精度的数据采集系统及先进的控制策略，把物理模拟与数字模拟相结合，具有响应快、准确度高、模拟性强、直观性好的特点，同时模块化发电机组各部分控制功能，提高系统分离控制、分离检修及系统重组的能力，并可进行发电机组的多种实验仿真，实现对发电机组整体和部分的全面模拟。

实现上述目的的技术方案是：

一种用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，连接一电网模拟系统，所述发电机组控制系统包括发电机系统、与该发电机系统分别连接的调速控制模块、励磁控制模块和同期控制模块，所述的发电机系统包括同轴连接的电动机与发电机，所述调速控制模块包括一调速系统，所述励磁控制模块包括一静止励磁系统，所述同期控制模块包括相互连接的同期控制单元和并列断路器，其中：

所述并列断路器连接所述电网模拟系统和发电机；

所述同期控制单元连接所述电网模拟系统、调速系统、静止励磁系统和发电机；

所述调速系统分别连接所述电动机和发电机；所述静止励磁系统连接所述发电机；

所述调速系统由市电供电，采样所述发电机输出侧的三相电压和三相电流，并与预先设定的三相目标电压和三相目标电流进行分析比较，得出增速或减速的控制指令，并利用具有可控占空比的PWM信号来调节所述电动机的转速，从而调节所述发电机的出力；

所述静止励磁系统采集所述发电机的三相定子电压、三相定子电流、转子电压和转子电流，通过对该静止励磁系统内的三相全控整流桥的触发角进行控制，从而调节励磁电流的大小，调节发电机输出电压；

所述同期控制单元采集所述发电机输出侧的三相电压以及所述电网模拟系统的三相电压并比较获取滑差信息，并通过所述励磁控制模块和调速控制模块来对发电机进行控制，直到所述滑差信息满足同期合闸条件时，发送合闸命令给所述并列断路器，实现所述发电机和电网模拟系统的准同期并列。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述静止励磁系统包括起励电源、起励元件、三相全控整流桥、励磁变压器、励磁调节器、驱动电路、第一电压互感器和第一电流互感器，其中：

所述起励电源、起励元件、三相全控整流桥和所述发电机依次连接；

所述三相全控整流桥的输入端通过所述励磁变压器连接所述发电机的输出侧；所述三相全控整流桥的输出端连接所述发电机的励磁线圈；

所述第一电压互感器和第一电流互感器分别采集所述发电机的三相定子电压和三相定子电流供给传给所述励磁调节器；

所述励磁调节器通过所述驱动电路对所述三相全控整流桥内的晶闸管控制角进行控制。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述的励磁控制模块可以进行同步发电机的起励实验、逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验、伏/赫限制实验、强励实验、欠励限制实验、调差实验和PSS实验。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述调速系统包括第二电压互感器和第二电流互感器，以及与该第二电压互感器和第二电流互感器分别依次连接的第三仪表放大器、第三A/D转换器、第二中央处理器芯片、D/A转换电路和变频器，其中：

所述变频器连接所述电动机；

所述第二电压互感器采集所述发电机输出侧的三相电压，所述第二电流互感器采集所述发电机输出侧的三相电流，并经所述第三仪表放大器和第三A/D转换器传给所述第二中央处理器芯片；

所述第二中央处理器芯片将接收的信号计算处理，得出发电机输出有功功率，与预先设定的有功功率进行分析比较，得出增速或减速的控制指令，然后发出PWM信号，该PWM信号经所述D/A转换电路转换成电流信号后传给所述变频器；

所述变频器由市电供电，根据接收的电流信号控制所述电动机的输入频率，从而调节所述发电机的转速。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述的预先设定的有功功率，可以为用户手动设置的数值，也可以是发电机并网后的自动调节量或者由调度控制。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述的调速控制模块可以进行发电机频率调整实验，以及发电机组之间的有功出力分配实验。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述同期控制单元包括依次连接的第三电压互感器、第四仪表放大器、第四A/D转换器和第三中央处理器芯片、连接第三中央处理器芯片和所述并列断路器的驱动电路，所述第三中央处理器芯片连接用户显示界面和用户控制界面，其中：

所述第三中央处理器芯片分别连接所述励磁控制模块和调速控制模块；

所述第三电压互感器采集所述发电机输出侧的三相电压和所述电网模拟系统的三相电压，并依次经所述第四仪表放大器和第四A/D转换器转化后传输给所述第三中央处理器芯片；

所述第三中央处理器芯片对接收的所述发电机输出侧的三相电压和所述电网模拟系统的三相电压进行作差比较以获取滑差信息，并手动或自动通过励磁控制模块和调速控制模块控制所述发电机，来改变得到的所述发电机输出侧的三相电压，在达到同期合闸条件时，手动或自动发送合闸命令给所述驱动电路；

所述驱动电路在接到合闸命令后驱动所述并列断路器合闸；

所述用户显示界面用以显示所述发电机输出侧的三相电压和所述电网模拟系统的三相电压的电压波形及所述滑差信息；

所述用户控制界面用以实现人工对所述第三中央处理器芯片的控制，从而人工控制励磁控制模块和调速控制模块，以及人工发出合闸命令。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述的同期合闸条件指所述发电机输出侧的三相电压和电网模拟系统的三相电压作差比较后，所得频差小于或等于预设的允许频差，并且所得压差小于或等于预设的允许压差。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述的同期控制模块控制调速控制模块和励磁控制模块，通过调速与励磁实现并网条件，根据自动化程度不同，同期控制模块可以进行手动同期实验，半自动同期实验和全自动同期实验。

上述的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，其中，所述电网模拟系统指电力系统或者其他发电机组控制系统。

由于采用了上述的技术方案，本发明具有如下的特点：

1)本发明采用数字控制技术，高速度高精度的数据采集系统及先进的控制策略，实行物理模拟与数字模拟结合，具有见效快、准确度高、模拟性强、真实性直观性强的特点。

2)本发明的励磁控制模块具有接线和设备简单、可靠性高，响应速度快的特点。

3)本发明的调速控制模块利用具有占空比的PWM信号控制与发电机同轴的电动机进行频率调整，相比现行利用液压调速器具有结构简单，体积小，模拟性强，调节速度快的特点。

4)本发明的同期控制模块利用滑差信息的实时采集，实时比较，具有快速判断，快速合闸的特点，并且合闸条件可以人工更改，可以让学习者研究体验不同合闸条件下发电机同期的现象。

5)本发明控制模块全面，可进行发电机的励磁、调速和同期的各项实验，使学习者可全面清晰了解发电机的在不同电网工况下的运行及控制特性。

6)本发明中励磁控制模块和调速控制模块可分离运行，提高了系统的分离运行及分离检修能力，在单机运行状态下，可脱离同期控制模块，提高系统重组能力，实现系统精简，节省成本。

附图说明

图1是本发明的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统的结构示意图；

图2是本发明的静止励磁系统的结构示意图；

图3是本发明的静止励磁系统中的励磁调节器的结构示意图；

图4是本发明的静止励磁系统中的三相全控整流桥的结构示意图；

图5是本发明的调速系统的结构示意图；

图6是本发明的同期控制单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本发明的用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，连接一电网模拟系统5，电网模拟系统5指电力系统或者其他发电机组控制系统。所述的发电机组控制系统包括发电机系统1、与该发电机系统1分别连接的励磁控制模块2、调速控制模块3和同期控制模块4，发电机系统1包括同轴连接的电动机12与发电机11，励磁控制模块2包括一静止励磁系统21，调速控制模块3包括一调速系统31，同期控制模块4包括相互连接的同期控制单元41和并列断路器42，其中：

并列断路器32连接电网模拟系统5和发电机11；同期控制单元41分别连接电网模拟系统5、调速系统31、静止励磁系统21和发电机系11；调速系统31和静止励磁系统21分别和发电机11连接，调速系统31还连接电动机12。

静止励磁系统21采集发电机11的三相定子电压、三相定子电流、转子电压和转子电流，通过对该静止励磁系统21内的三相全控整流桥的触发角进行控制，从而调节励磁电流的大小，调节发电机11输出电压。

请参阅图2，静止励磁系统21包括起励电源211、起励元件212、三相全控整流桥213、励磁变压器214、励磁调节器215、第一电压互感器216、第一电流互感器217和驱动电路218，其中：

起励电源211、起励元件212、三相全控整流桥213和发电机11依次相连，起励元件212连接三相全控整流桥213的输入端，三相全控整流桥213的输出端通过滑环2131连接发电机11的转子绕组；本实施例中，起励电源211和起励元件212组成起励电路，由直流电源起励。

三相全控整流桥213的输入端通过励磁变压器214连接发电机11的输出侧；三相全控整流桥213的输出端连接发电机11的励磁线圈；

第一电压互感器216、励磁调节器215和驱动电路218依次连接在发电机11的输出侧和三相全控整流桥213之间；

第一电流互感器217、励磁调节器215和驱动电路218依次连接在发电机11的输出侧和三相全控整流桥213的之间；

励磁变压器214将发电机11的三相定子电压转换后供给三相全控整流桥213；

第一电压互感器216和第一电流互感器217分别采集发电机11的三相定子电压和三相定子电流传给励磁调节器215；

励磁调节器215接收发电机11的三相定子电压和三相定子电流，并采集转子电压和转子电流，通过驱动电路218对三相全控整流桥213内的晶闸管控制脚进行控制，从而调节励磁电流的大小。

请参阅图3，励磁调节器215包括第一中央处理器芯片2151、依次连接第一电压互感器216的第一仪表放大器2152和第一A/D转换2153，以及依次连接第一电流互感器217的第二仪表放大器2152’和第二A/D转换器2153’。

请参阅图4，三相全控整流桥3包括三条相互并联且每条由两个同向的晶闸管串联形成的支路，三条支路输出端通过滑环与发电机11的励磁线圈相连。三相桥式全控整流电路3的六个晶闸管中，其中三个晶闸管VS1、VS3、VS5为共阴极连接，另三个晶闸管VS2、VS4、VS6为共阳极连接；六个晶闸管VS1-VS6各自的门极连接驱动电路218；为保证电路正常工作，对触发脉冲提出了较高的要求，除了共阴极组的晶闸管VS1、VS3、VS5需由触发脉冲控制换流外，共阳极组的晶闸管VS2、VS4、VS6也必须靠触发脉冲换流，由于上、下两组晶闸管必须各有一只晶闸管同时导通，电路才能工作，六只晶闸管的导通顺序为VS1、VS2、VS3、VS4、VS5和VS6，且它们的触发脉冲相们依次相差60度。

静止励磁系统21通过恒U_G(恒机端电压)励磁模式、恒α(恒控制角)励磁模式、恒I_L(恒励磁电流)励磁模式或者恒Q(恒无功)励磁模式，对其内的三相全控整流桥213的触发角进行控制，如下：

恒U_G(恒机端电压)励磁模式：用户预设一个恒定机端电压，对三相全控整流桥213的晶闸管的通断进行控制以保持机端电压稳定。

恒α(恒控制角)励磁模式：用户预设一个控制角，始终以该控制角的值依序触发三相全控整流桥213内的晶闸管。

恒I_L(恒励磁电流)励磁模式：用户预设一个励磁电流，对三相全控整流桥213内的晶闸管的通断进行控制以保持发电机输出电流恒定。

恒Q(恒无功)励磁模式：用户预设一个无功功率，对三相全控整流桥213内的晶闸管的通断进行控制以保持发电机输出无功功率恒定。

在实验设计上，励磁控制模块2可以进行多种励磁实验，具体描述如下：

同步发电机的起励实验：分别利用恒U_G励磁模式、恒α励磁模式、恒I_L励磁模式和恒Q励磁模式起励；

逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验：灭磁是励磁系统保护不可或缺的部分，灭磁只能在同步发电机非并网运行状态下运行，逆变灭磁是在三相全控桥在触发角大于90°处于逆变状态下进行的；跳开灭此开关灭磁实验是为观测灭磁开关跳开后励磁电压电流的变化。

伏/赫限制实验：限制发电机11机端电压和频率的比值，在发电机11解列运行时进行。

强励实验：当电力系统出现短时故障时，励磁系统快速提供足够高的励磁电流，输出足够无功功率，维持电力系统电压稳定，提高电力系统暂态稳定性，改善电力系统运行条件。

欠励限制实验：限制励磁电流最小值，防止因励磁电流过度减小引起失步。

调差实验：进行调差系数测定、零调差实验、正调差实验和负调差实验。

PSS(电力系统稳定器)实验：比较在投入和不投PSS两种情况下发电机功率极限和功角极限的不同。

调速系统31由市电供电，采样发电机11输出侧的三相电压和三相电流，计算得出发电机输出的有功功率，并与预先设定的有功功率进行分析比较，得出增速或减速的控制指令，并利用具有可控占空比的PWM信号来调节电动机12的转速，从而调节发电机11的出力；

请参阅图5，调速系统31包括第二电压互感器311和第二电流互感器312，以及与该第二电压互感器311和第二电流互感器312分别依次连接的第三仪表放大器313、第三A/D转换器314、第二中央处理器芯片315、D/A转换电路316和变频器317，其中：

变频器317连接电动机12；

第二电压互感器311采集发电机11输出侧的三相电压，第二电流互感器312采集发电机11输出侧的三相电流，并经第三仪表放大器313和第三A/D转换器314传给第二中央处理器芯片315；

第二中央处理器芯片315将接收的信号计算处理，得出发电机输出的有功功率，与预先设定的有功功率进行分析比较，得出增速或减速的控制指令，然后发出一具有占空比的PWM信号，该PWM信号经D/A转换电路316转换成电流信号后传给变频器317；其中，占空比指的是输出信号在一个周期内高电平的持续时间与低电平的持续时间之比，占空比越大，其所含的能量越大。

变频器317由市电供电，根据接收的电流信号控制电动机12的输入频率，从而达到对发电机11的调速控制效果。所述的预先设定的有功功率，可以为用户手动设置的数值，也可以是发电机并网后的自动调节量或者位调度控制。

调速控制模块3可以进行发电机频率调整实验，发电机组之间的有功出力分配等实验，具体描述如下：

发电机频率调整实验：利用上述原理对PWM信号占空比进行调节，调节发电机输出频率；

发电机组之间的有功出力分配实验：在发电机并网运行状态下，根据各自的调差系数对有功出力进行分配。

同期控制单元41采集发电机11输出侧的三相电压以及电网模拟系统5的三相电压并比较获取滑差信息，并通过励磁控制模块2和调速控制模块3来对发电机11进行控制，直到所述滑差信息满足同期合闸条件时，发送合闸命令给并列断路器42，实现发电机11和电网模拟系统5的准同期并列。

请参阅图6，同期控制单元41包括依次连接的第三电压互感器411、第四仪表放大器412、第四A/D转换器413和第三中央处理器芯片414，以及连接第三中央处理器芯片414和并列断路器42的驱动电路415，其中：

第三中央处理器芯片414分别连接励磁控制模块2和调速控制模块3；

第三电压互感器411采集发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压，并依次经第四仪表放大器412和第四A/D转换器413转化后传输给第三中央处理器芯片414；

第三中央处理器芯片414对接收的发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压进行作差比较，并手动或自动通过励磁控制模块2和调速控制模块3控制发电机11，来改变得到的发电机11输出侧的三相电压，在达到同期合闸条件时，手动或自动发送合闸命令给驱动电路415；

驱动电路415在接到合闸命令后驱动并列断路器42合闸。

同期控制单元41还包括连接第三中央处理器芯片414的用户显示界面416和用户控制界面417，其中：

第三中央处理器芯片414对接收的发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压进行作差比较，当所得频差小于预设的允许频差，或者所得压差小于预设的允许压差时，用户显示界面416上对应指示灯常亮，表示对应频差或者压差符合同期合闸条件，否则对应指示灯闪烁；第三中央处理器芯片414计算发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压的相角差，并将其数值实时地显示在用户显示界面416上，并将发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压的电压波形绘制在用户显示界面416上；

用户控制界面417用以实现人工对第三中央处理器芯片414的控制，从而人工控制励磁控制模块2和调速控制模块3，以及人工发出合闸命令。从而根据自动化程度不同，进行手动同期实验，半自动同期实验和全自动同期实验，其中：

手动准同期实验：调速控制模块3和励磁控制模块2由人工手动操作进行控制，并由人工手动发出合闸命令给驱动电路415，控制并列断路器42进行合闸。

在所述的手动准同期方式下，第三中央处理器芯片414根据由用户手动操作用户控制界面416所采集到的数据信息，分别对调速控制模块3进行增速/减速控制，对励磁控制模块2进行增励/减励控制，当人工由用户显示界面416上观测到指示灯状态、相角差以及电压波形满足同期合闸条件时，由人工通过用户控制界面10手动拨下开关，使得中央处理器芯片4发出合闸命令给驱动电路415，驱动并列断路器42进行合闸。

半自动准同期实验：调速控制模块3和励磁控制模块2由第三中央处理器芯片414直接进行控制，并由人工手动通过用户控制界面416发出合闸命令给驱动电路415，控制并列断路器42进行合闸。

在所述的半自动准同期方式下，第三中央处理器芯片414对接收的发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压进行作差比较，当所得频差大于预设的允许频差，或者所得压差大于预设的允许压差时，第三中央处理器芯片414发出控制命令给励磁控制模块2和调速控制模块3，使得励磁控制模块2和调速控制模块3控制发电机11的各相应部分，从而改变发电机11输出侧的三相电压，以达到同期条件。当人工观测到用户显示界面416上的指示灯状态以及相角差数值满足同期合闸条件时后，由人工通过用户控制界面417手动拨下开关，使得第三中央处理器芯片414发出合闸命令给驱动电路415，驱动并列断路器42，进行合闸。

全自动准同期实验：第三中央处理器芯片414通过调速控制模块3和励磁控制模块2控制发电机11，并由第三中央处理器芯片414提前恒定越前时间自动发出合闸命令给驱动电路415，控制并列断路器42进行合闸。

在所述的全自动准同期方式下，第三中央处理器芯片414对接收的发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压进行作差比较，当所得频差大于预设的允许频差，或者所得压差大于预设的允许压差时，第三中央处理器芯片414发出控制命令给励磁控制模块2和调速控制模块3，使得励磁控制模块2和调速控制模块3控制发电机11的各相应部分，从而改变发电机11输出侧的三相电压，当第三中央处理器芯片414自动检测到发电机11输出侧的三相电压和电网模拟系统5的三相电压作差比较后所得频差小于或等于预设的允许频差，并且所得压差小于或等于预设的允许压差时，由第三中央处理器芯片414提前一恒定越前时间自动发出合闸命令给驱动电路415，控制并列断路器42进行合闸。所述恒定越前时间是自动装置合闸信号输出回路的动作时间以及并列断路器42的合闸时间之和。

本实施例中，所有的中央处理器芯片均选用ARM7系列的LPC2378；所有的仪表放大器均选用型号为INA128的仪表放大器；所有的A/D转换器均选用ADS7844模数转换器。

本发明中，调速控制模块3、励磁控制模块2、同期控制模块4功能模块化，并可进行分拆或整合，可以只存在励磁控制模块2或者调速控制模块3，单独进行励磁控制实验或者调速控制实验，节约成本，指向性强；同时励磁控制模块2、调速控制模块3也可以组合，在同一台发电机上进行励磁和调速的综合控制；同期控制模块4必须结合励磁控制模块2和调速控制模块3，三者的结合使得发电机控制系统更加完整，可以进行多种综合实验，对学习者系统完整的学习发电机及发电机组的运行有很大的好处。

综上所述，本发明采用数字控制技术，高速度高精度的数据采集系统及先进的控制策略，实行物理模拟与数字模拟结合，具有见效快、准确度高、模拟性强、真实性直观性强的特点。其中，励磁控制模块具有接线和设备简单、可靠性高，响应速度快的特点；调速控制模块具有结构简单，体积小，模拟性强，调节速度快的特点；同期控制模块具有快速判断，快速合闸的特点，并且合闸条件可以人工更改，可以让学习者研究体验不同合闸条件下发电机同期的现象。控制模块全面，可进行发电机的励磁、调速和同期的各项实验，使学习者可全面清晰了解发电机的在不同电网工况下的运行及控制特性；励磁控制模块和调速控制模块可分离运行，提高了系统的分离运行及分离检修能力，在单机运行状态下，可脱离同期控制模块，提高系统重组能力，实现系统精简，节省成本。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (1)

1.一种用于电力系统动态模拟实验的发电机组控制系统，连接一电网模拟系统，其特征在于，所述发电机组控制系统包括发电机系统、与该发电机系统分别连接的调速控制模块、励磁控制模块和同期控制模块，所述的发电机系统包括同轴连接的电动机与发电机，所述调速控制模块包括一调速系统，所述励磁控制模块包括一静止励磁系统，所述同期控制模块包括相互连接的同期控制单元和并列断路器，其中：

所述并列断路器连接所述电网模拟系统和发电机；

所述同期控制单元连接所述电网模拟系统、调速系统、静止励磁系统和发电机；

所述调速系统分别连接所述电动机和发电机；所述静止励磁系统连接所述发电机；

所述调速系统由市电供电，采样所述发电机输出侧的三相电压和三相电流，并与预先设定的三相目标电压和三相目标电流进行分析比较，得出增速或减速的控制指令，并利用具有可控占空比的PWM信号来调节所述电动机的转速，从而调节所述发电机的出力；

所述静止励磁系统采集所述发电机的三相定子电压、三相定子电流、转子电压和转子电流，通过对该静止励磁系统内的三相全控整流桥的触发角进行控制，从而调节励磁电流的大小，调节发电机输出电压；

所述同期控制单元采集所述发电机输出侧的三相电压以及所述电网模拟系统的三相电压并比较获取滑差信息，并通过所述励磁控制模块和调速控制模块来对发电机进行控制，直到所述滑差信息满足同期合闸条件时，发送合闸命令给所述并列断路器，实现所述发电机和电网模拟系统的准同期并列，

所述的同期控制模块控制调速控制模块和励磁控制模块，通过调速与励磁实现并网条件，根据自动化程度不同，同期控制模块可以进行手动同期实验，半自动同期实验和全自动同期实验。

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