CN114665762B - 一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法，设定目标给定值Ref0；在起励流程中，周期性调用起励函数计算给定值Ref，计算整流桥控制角，根据整流桥控制角对整流桥进行控制；当Start_T=Start_C×T时，若发电机机端实测电压U大于0.08倍额定电压Un，则认为起励完成，否则起励失败。本发明的起励流程给定值变化与机端电压无关，起励流程全程闭环控制，发电机机端电压上升快速平滑，励磁电压几乎没有振荡，超调小，对不同时间常数的发电机组适应性好。控制角在起励流程结束时的小幅突变便于用户辨认起励流程的终点。

Description

一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法
技术领域
本发明属于自动控制领域，具体涉及一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法。
背景技术
发电机起励流程是在发电机进入空转状态后建立发电机电压的过程。国标GBT7409.3-2007要求发电机100%电压起励时调节时间不超过10秒，振荡次数不超过3次，电压超调不超过额定电压的15%。
常规状态下绝大多数起励流程都是要求将发电机机端电压升高到额定值，也有少数情况是为了快速并网，要求将机端电压升高到母线电压。在试验状态下可以将发电机机端电压升高到允许允许设置范围内的任意值，甚至可以以励磁电流方式起励，将励磁电流抬升到给定值。但试验状态下对起励流程的超调与振荡没有要求。
图1给出了一个简化的励磁系统PID控制传递函数图，这是一个典型的串联PID控制传递函数。其中U为当前发电机机端电压测量值，Ref是给定值，即控制目标，T11<T12，(1+sT11)/(1+sT12)是一个微分环节，T13>T14，(1+sT13)/(1+sT14)是一个微分环节，K是增益。闭环控制时电压与给定值之间的偏差经过PID环节得到控制量，控制量限幅之后经过反余弦环节得到控制角，控制角限幅之后转为发脉冲控制整流桥触输出。限幅指将结果与限幅范围比较，如果大于最大值则输出最大值，小于最小值则输出最小值，结果在最大值与最小值之间则不变。为了保证控制器有足够的延时完成中断服务程序，最小控制角
Figure 847587DEST_PATH_IMAGE001
不能为0，一般在5~15°。最大控制角大于等于90°，小于180°，一般设置为120°。
发电机组时间常数、励磁系统额定阳极电压等参数的差异导致不同发电机组在起励流程的电压上升速度有很大的差异，平稳建压的起励流程耗时相差很大：10MW容量的发电机组3~4秒即可完成起励流程，而近年出现的850MW的超巨型水轮机组起励流程已经超过的国标要求的10秒。
各厂家的起励流程不尽相同，一般要求快速建立电压，同时起励流程造成的振荡和超调尽可能小。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提供一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法。起励流程中给定值平滑上升，发电机机端电压和励磁电压也会平滑变化，起励流程后期发电机机端电压趋近与给定值后随着给定值平滑上升，在起励流程结束时产生的超调和振荡非常小，另外只需要调整起励流程的时间就可以适应不同时间常数的发电机组。
本发明的上述目的通过以下技术手段实现：
一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法，包括以下步骤：
步骤1、设定目标给定值Ref0，
步骤2、在起励流程中，周期性调用起励函数计算给定值Ref，并根据发电机机端实测电压与给定值Ref的差值计算整流桥控制角，根据整流桥控制角对整流桥进行控制；
起励流程中每调用一次起励函数，起励流程计数器的计数值递增1，
步骤3、当Start_T=Start_C×T时，若发电机机端实测电压U大于0.08倍额定电压Un，则认为起励完成，否则起励失败，其中，Start_C是在起励流程中起励流程计数器记录的起励函数的调用次数，Satrt_T是起励流程时间，T是起励流程中起励函数的调用周期。
如上所述的起励函数为：
Figure 208684DEST_PATH_IMAGE002
。
如上所述发电机机端实测电压与给定值Ref的差值通过PID运算获得整流桥控制角。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明的起励流程发电机机端电压上升快速平滑，励磁电压几乎没有振荡，超调小，对不同时间常数的发电机组适应性好。控制角在起励流程结束时的小幅突变便于用户辨认起励流程的终点。
附图说明
图1为励磁控制的PID传递函数框图；
图2为起励波形图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法，包括以下步骤：
步骤1、设定目标给定值Ref0，目标给定值Ref0是起励流程结束时期望的发电机机端电压应该达到的数值，给定值Ref是每次起励函数得到的期望的发电机机端电压应该达到的数值，本实施例中起励函数调用周期是10毫秒；
步骤2、励磁系统在接收到起励指令后，励磁系统转入起励流程，在起励流程中，以10毫秒为周期调用起励函数，励磁系统通过起励函数计算给定值Ref，
励磁系统计算发电机机端实测电压与给定值Ref的差值，并通过PID计算出整流桥控制角，并根据整流桥控制角对整流桥进行控制；
其中，给定值Ref设置为
Figure 807156DEST_PATH_IMAGE003
，
其中，Start_C是在起励流程中起励流程计数器记录的起励函数的调用次数，首次调用起励函数时的调用次数为0，对应的给定值Ref为Ref0*sin11.9°，约0.2倍目标给定值Ref0，T时以秒为单位的起励函数调用周期，Satrt_T是以秒为单位的起励流程时间。
起励流程中每调用一次起励函数，起励流程计数器的计数值递增1，
步骤3、当Start_T=Start_C×T时，给定值Ref=sin82.2°Ref0≈0.99Ref0，若发电机机端实测电压U大于0.08倍额定电压Un则认为起励完成，否则起励流程没有完成建压任务，起励失败。从现场经验看U>0.08Un时同步信号正常，整流桥输出可控，发电机机端电压与给定值的偏差可以通过闭环控制调节。发电机机组容量不同，对应的时间常数也不一样，通过设置不同的Satrt_T，即从接收到起励令到完成起励建压的起励流程时间可以让此起励流程在不同的发电机组得到理想的起励性能。
此发明中给定值变化与发电机机端电压无关，起励流程全程闭环控制。
图2给出了某发电机组的实际起励波形。波形Y轴主坐标P.U.表示标幺值，用于发电机机端电压和给定值，Y轴次坐标是角度，用于整流桥控制角。起励流程时间设置为7秒，起励到额定电压。t=4s时起励流程开始，t=11s时起励流程结束。机端电压振荡次数0.5次，机端电压超调为0.019倍额定电压。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种按照正弦曲线设置给定值的起励方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、设定目标给定值Ref0，
步骤2、在起励流程中，周期性调用起励函数计算给定值Ref，并根据发电机机端实测电压与给定值Ref的差值计算整流桥控制角，根据整流桥控制角对整流桥进行控制；
起励流程中每调用一次起励函数，起励流程计数器的计数值递增1，
步骤3、当Start_T＝Start_C×T时，若发电机机端实测电压U大于0.08倍额定电压Un，则认为起励完成，否则起励失败，其中，Start_C是在起励流程中起励流程计数器记录的起励函数的调用次数，Satrt_T是起励流程时间，T是起励流程中起励函数的调用周期，
所述的起励函数为：
Figure FDA0003859853950000011
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023179633A1 (zh) * 2022-03-22 2023-09-28 三峡智控科技有限公司 一种整流桥闭环控制起励方法和建立初始阳极电压的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101119095A (zh) * 2007-07-19 2008-02-06 清华大学 基于非线性鲁棒电力系统稳定器的大扰动实时仿真系统
CN201966862U (zh) * 2010-12-14 2011-09-07 中国电器科学研究院 一种基于单片机的小型发电机励磁控制装置
CN208589936U (zh) * 2018-06-27 2019-03-08 中国长江电力股份有限公司 一种具备励磁控制及调差功能的智能功率柜系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090195224A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Basler Electric Company Digital Excitation Control System Utilizing Self-Tuning PID Gains and an Associated Method of Use
JP5350175B2 (ja) * 2009-10-19 2013-11-27 本田技研工業株式会社 発電機の出力電圧制御装置
CN106208847B (zh) * 2016-09-08 2018-08-17 哈尔滨工程大学 基于直流电机的空化器驱动方法
CN110176884B (zh) * 2019-06-04 2021-01-26 五凌电力有限公司 一种励磁系统的起励方法及相关装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101119095A (zh) * 2007-07-19 2008-02-06 清华大学 基于非线性鲁棒电力系统稳定器的大扰动实时仿真系统
CN201966862U (zh) * 2010-12-14 2011-09-07 中国电器科学研究院 一种基于单片机的小型发电机励磁控制装置
CN208589936U (zh) * 2018-06-27 2019-03-08 中国长江电力股份有限公司 一种具备励磁控制及调差功能的智能功率柜系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
励磁调节器的参数作用分析;陆燕锋;《现代国企研究》;20180123(第02期);第143-144页 *
新型PSS-NB模型参数整定与工程化应用;吴跨宇等;《中国电力》;20171205(第12期);第113-118页 *

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