双核励磁调节装置

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：集成研发。

技术原理

双核励磁调节装置的首批成果“PBLX型可编程计算机控制器励磁调节装置”采用奥地利贝加莱（B&R）公司Power Panle系列产品PP41作为主通道，采用单片机80C196作为备用通道，具有主通道对辅通道的读写控制功能，简化了硬件配置。利用PP41实现了本体测频和触发脉冲形成，提高了励磁装置的可靠性与实时性。
新近开发的双核励磁采用的单片双核芯片F28M35作为励磁调节器，双核心以独立的时序处理数据，互不相扰，最大发挥了DSP的数据处运算及ARM处理任务的实时性。该系统无数据总线或地址总线，抗干扰好。利用DSP核心实现多路中断测量、交流采样、故障判断、PID运算等，利用ARM的核心实现可控硅脉冲输出、双串口、以太网通信等。

技术特色

（1）双核励磁调节装置的首批成果“PBLX型可编程计算机控制器励磁调节装置”励磁调节装置充分利用PP41和单片机的硬件特性和软件功能。
（2）采用PP41为主通道和80C196为辅通道的双机非对称冗余结构，具有主通道对辅通道的读写控制功能，简化了硬件配置，结构合理，性价比高。
（3）利用PP41实现了本体测频和触发脉冲形成，提高了励磁装置的可靠性与实时性。

技术指标

（1）励磁电压和电流不超过其额定值的1.1倍时能连续运行， 顶值电压倍数不低于2.0，允许强励时间不小于20s。
（2）励磁系统标称响应为2单位/s；励磁控制系统精度0.5％。
（3）自动电压调节器能保证在空载额定电压的10％～110％范围内进行稳定平滑地调节。
（4）自动电流调节器（手动）能保证发电机磁场电压在空载磁场电压的10％到额定磁场电压的110％范围内进行稳定平滑地调节。
（5）同步发电机在空载运行状态下，自动电压调节器和自动电流调节器(手动)的给定电压变化速度每秒不大于发电机额定电压的1%，不小于额定电压的0.3%。
（6）机端电压静态调差率范围为＋15％～-15%，可软件整定；机端电压静差率1％。
（7）发电机空载运行状态下，频率变化1％时，端电压变化率小于0.25％。
（8）空载额定电压情况下，当发电机给定阶跃为10％时，发电机电压超调量不大于阶跃量的50％，摆动次数不超过3次，调节时间不超过10s。
（9）发电机零起升压时，自动电压调节器保证机端电压超调量不超过额定值的15％，电压摆动次数不超过3次，调节时间不超过10s。

应用范围及前景

可广泛地应用于水电站、火电站、泵站同步发电机（电动机）的控制。适用于中小型自并励、自复励、他励同步机组的自动电压调节、无功调节，并具备PSS功能。适用于电力系统各种运行条件下工作。
双核励磁调节装置具有很高的适用性和稳定性，可以有效地降低电站励磁装置的年强迫停运率，为电站运行实现利益最大化。由于采用双核控制器作为调节器，大大减小了外围硬件设备尤其是自制的电路板，即减小了故障点，降低了调试、运行、维护、检修成本。该成果已成功应用于国内多个水电站与泵站，运行表明各项技术指标满足或优于国标要求，取得了明显的经济效益和社会效益。

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