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《同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的PID控制仿真.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第19卷第2期電子設計工程2011年1月Vol.19No.2ElectronicDesignEngineeringJan.2011同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的PID控制仿真李昂（陜西理工學院電氣工程系，陜西漢中723003）摘要：勵磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分，也是一個典型的反饋控制系統(tǒng)，單純按機端電壓偏差進行的PID控制其阻尼特性較差，易產生低頻振蕩。本設計引入輔助控制環(huán)節(jié)—電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）增加正阻尼轉矩，通過建立基于MATLAB/Simulink的典型單機-無窮大系統(tǒng)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的仿真模型，模擬了同步發(fā)電機在短路等大擾動下暫態(tài)過程的運行特性
2、，仿真結果表明該設計能夠有效地提高系統(tǒng)的阻尼作用，改善發(fā)電機的運行特性，提高電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。關鍵詞：同步發(fā)電機；勵磁系統(tǒng)；PID控制；電力系統(tǒng)穩(wěn)定器；MATLAB/Simulink中圖分類號：TM921.5文獻標識碼：A文章編號：1674－6236（2011）02-0104-03PIDcontrolsimulationofsynchronousgeneratorexcitationsystemLIAng（DepartmentofElectricalEngineering，ShanxiUniversityofTechnology，Hanzhong
3、723003，China）Abstract:Excitationsystemisanimportantpartofsynchronousgenerator，anditisalsoatypicalfeedbackcontrolsystem，simplybyterminalvoltagedeviationofthePIDcontrolthedampingcharacteristicsofpoor，easytoproducelow-frequencyoscillations.Thedesignoftheintroductionofauxiliarycont
4、rolunit-powersystemstabilizer（PSS）istoincreasethedampingtorque，throughestablishedthesimulationmodelonthePIDcontrolinexcitationsystemofatypicalsingle-machineinfinite-powersystembasedonMATLAB/Simulink，tosimulatethesynchronousgenerator'stransientoperatingcharacteristicsunderlarged
5、isturbancesuchasshort-circuitfault，simulationresultsshowthatthedesigncanimprovethesystemdampingandthegeneratoroperatingcharacteristics，increasepowersystemdynamicstability.Keywords:synchronousgenerator；excitationsystem；PID；powersystemstabilizer；MATLAB/Simulink同步發(fā)電機是電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源
6、，也是重要目的[2]。優(yōu)良的勵磁系統(tǒng)不僅可以保證發(fā)電機運行的可靠性的無功功率電源，其控制性能的好壞將直接決定電力系統(tǒng)的和穩(wěn)定性，還可有效提高發(fā)電機及電力系統(tǒng)的經濟指標。安全與穩(wěn)定運行。因此，電力系統(tǒng)的仿真大多離不開對同步勵磁系統(tǒng)一般由勵磁功率單元、勵磁調節(jié)器兩部分構發(fā)電機進行的建模及仿真研究。成，發(fā)電機和它的勵磁系統(tǒng)所構成的閉環(huán)系統(tǒng)稱為勵磁控制同步發(fā)電機的控制主要是通過機械功率和勵磁電壓來系統(tǒng)，它是一個典型的反饋控制系統(tǒng)，其控制原理如圖1所實現的。其中，機械功率的調節(jié)由調速器的控制作用來實現，示。當發(fā)電機正常運行時，由勵磁系統(tǒng)供給額定勵磁電壓/電在研
7、究電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程時，一般不需考慮調速器的調流；當發(fā)電機由于某種原因導致其機端電壓發(fā)生變化時，通節(jié)作用，而認為機械功率是恒定的。因此，對勵磁電壓的調節(jié)過電壓檢測單元測量到的信號與給定的參考電壓相比較，得將直接影響發(fā)電機的運行特性。本文采用MATLAB6.5對發(fā)出的電壓偏差信號也發(fā)生相應的變化，再經過綜合放大單元電機勵磁系統(tǒng)進行仿真研究。的放大作用，形成控制信號，作用于勵磁單元，以改變其輸出電壓/電流，實現對勵磁電壓/電流的調節(jié)，達到自動調節(jié)發(fā)電1發(fā)電機勵磁系統(tǒng)控制原理及仿真模型機電壓的目的。1.1發(fā)電機勵磁系統(tǒng)及其控制原理勵磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重
8、要組成部分，其主要任務是進行電壓控制、合理分配無功，提高發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性[1]。同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)是通
