(北京科電)GEX-2000技術(shù)使用說(shuō)明(出版)

**PAGEGEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器技術(shù)說(shuō)明書(shū) 北京科電億恒電力技術(shù)有限公司**目錄第一章前言 1第二章裝置主要特點(diǎn) 22.1裝置特點(diǎn) 22.2裝置適用范圍 4第三章主要功能及技術(shù)指標(biāo) 73.1裝置主要功能 73.1.1調(diào)節(jié)及控制功能 73.1.2限制和保護(hù)功能 83.1.3其它輔助功能 83.2主要技術(shù)指標(biāo) 93.2.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入?yún)?shù) 93.2.2開(kāi)關(guān)量輸入輸出容量 103.2.3輸出參數(shù)： 103.2.4網(wǎng)絡(luò)接口 103.2.5電源參數(shù) 103.2.6指標(biāo)參數(shù) 11第四章 系統(tǒng)配置 124.1電氣配置 124.1.1勵(lì)磁系統(tǒng)框圖 124.1.2輸入輸出接口示意圖 124.1.3硬件組成 134.1.4軟件組成 134.2結(jié)構(gòu)配置 134.2.1機(jī)柜構(gòu)成 134.2.2分層介紹 14第五章基本原理 195.1基本原理 195.2單板原理 205.3軟件說(shuō)明 235.3.1主調(diào)度程序 245.3.2中斷程序 24第六章 鍵盤、顯示及操作 316.1鍵盤操作說(shuō)明 316.2主畫(huà)面顯示 326.3主菜單顯示 336.3.1測(cè)量顯示 346.3.2參數(shù)設(shè)置 356.3.3保護(hù)投退 396.3.4開(kāi)入狀態(tài) 396.3.5傳動(dòng)試驗(yàn) 406.3.6系統(tǒng)試驗(yàn) 416.3.7故障追憶 416.3.8故障波形 426.3.9事件記錄 436.3.10精度調(diào)整 436.3.11機(jī)組參數(shù) 446.3.12系統(tǒng)設(shè)置 446.3.13試驗(yàn)選項(xiàng) 456.3.14其它試驗(yàn) 46第七章上位機(jī)監(jiān)控程序 477.1主畫(huà)面 477.2狀態(tài)顯示 487.3故障記錄及SOE 507.4參數(shù)設(shè)置 507.5波形分析 527.6試驗(yàn)功能 527.7系統(tǒng)選項(xiàng) 53附錄一： DCS關(guān)于勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南 54附錄二： 開(kāi)停機(jī)步驟及注意事項(xiàng) 55附錄三： PSS試驗(yàn)方法及試驗(yàn)步驟 57第一章前 言GEX-2000微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為依托中國(guó)電力科學(xué)研究院的技術(shù)，由北京科電億恒電力技術(shù)有限公司研制、開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)的新一代微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。它具有完善的調(diào)節(jié)、控制及限制保護(hù)功能，并且在計(jì)算速度、抗電磁干擾、可靠性以及使用的方便性上都有了很大的提高。GEX-2000適用于從100MW以上從三機(jī)勵(lì)磁到自并勵(lì)等各種方式的可控硅勵(lì)磁，是現(xiàn)代大、中型同步發(fā)電機(jī)理想的勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置。GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用美國(guó)TI公司最新的高速32位DSP作為核心，配以大規(guī)模的可編程邏輯器件CPLD作為輔助元件，將控制系統(tǒng)基本縮小為一個(gè)片上系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)外掛的平板機(jī)和大屏幕液晶顯示器將人機(jī)交互提高到了一個(gè)更新的高度，給用戶的使用提供了極大的方便。值得一提的是，隨著全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的基本完成，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)提出了更高的指標(biāo)。GEX-2000采用改進(jìn)型的PSS-2A電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的模型，完全解決了單一采用電功率信號(hào)的PSS-1A模型帶來(lái)的反調(diào)問(wèn)題。目前這一技術(shù)已經(jīng)成功投入運(yùn)行，取得了明顯的效果。本說(shuō)明書(shū)主要介紹了GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能、特點(diǎn)、工作原理等，以便用戶有一個(gè)更全面、詳細(xì)的了解。 本手冊(cè)有關(guān)技術(shù)文件：《GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器邏輯原理圖》《GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器裝置配線圖》《ESMV1.0發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)管理軟件包使用說(shuō)明》

第二章裝置主要特點(diǎn)GEX-2000微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器作為新一代微機(jī)勵(lì)磁產(chǎn)品，它是將勵(lì)磁系統(tǒng)的最新研究成果與第一代勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，并充分應(yīng)用了最新的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）技術(shù)和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)而研制成功的更新?lián)Q代產(chǎn)品。2.1裝置特點(diǎn)GEX-2000具有以下特點(diǎn)：模型清晰、準(zhǔn)確GEX-2000勵(lì)磁控制系統(tǒng)采用串聯(lián)校正加轉(zhuǎn)子電壓硬負(fù)反饋，所采用的計(jì)算模型均經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)仿真和動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀實(shí)測(cè)證明該模型在離散化過(guò)程中誤差小，精度高。PSS-2A模型國(guó)內(nèi)首家研制成功經(jīng)過(guò)多年研制成功的改進(jìn)型PSS-2A電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊在GEX-2000微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)用，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)調(diào)節(jié)器的先河，使得GEX-2000微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器更有利于提高勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的貢獻(xiàn)。測(cè)量精度高GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用每周波24點(diǎn)交流采樣，快速傅立葉變換，完全消除了零漂等對(duì)測(cè)量精度的影響，同時(shí)采用高速14位A/D變換器，保證了測(cè)量通道的精度和快速性。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有強(qiáng)大的通訊功能，雙通道、調(diào)節(jié)器及功率柜之間通過(guò)可靠的現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-BUS進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)調(diào)控制。每個(gè)控制通道都提供兩個(gè)獨(dú)立并進(jìn)行隔離的RS232和485接口，非常方便的實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)器與上位管理機(jī)的通訊以及與電廠DCS系統(tǒng)的連接。方便、友好的人機(jī)界面GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用大屏幕液晶顯示器（240*128），采用樹(shù)型菜單結(jié)構(gòu)，方便直觀，可以結(jié)合鍵盤進(jìn)行參數(shù)整定、測(cè)量顯示、試驗(yàn)控制等功能，并能在此屏幕上顯示試驗(yàn)波形和故障波形，以及故障類型和事件SOE。同時(shí)選用ESM-V1.0軟件包可以在上位機(jī)上更加方便的實(shí)現(xiàn)上述功能。方便實(shí)用的上位機(jī)軟件ESM-V1.0為GEX-2000微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器專門配套使用的上位機(jī)管理軟件，該軟件實(shí)現(xiàn)了勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的的顯示、參數(shù)整定、故障記錄、歷史趨勢(shì)曲線顯示、故障波形顯示、定值報(bào)告、試驗(yàn)報(bào)告的自動(dòng)生成系統(tǒng)及打印輸出等系統(tǒng)性功能。國(guó)內(nèi)速度最快的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器GEX-2000采用美國(guó)TI公司的32位DSP產(chǎn)品，最高速度可達(dá)150MHz，DSP強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力及快速的浮點(diǎn)計(jì)算為勵(lì)磁調(diào)節(jié)器模型的精準(zhǔn)數(shù)字化和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器其它輔助功能的實(shí)現(xiàn)提供了保證。高度集成化的硬件設(shè)計(jì)GEX-2000采用超大規(guī)模邏輯器件CPLD，該器件通過(guò)靈活編程能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的數(shù)十個(gè)芯片組合才能完成的功能，一個(gè)芯片即完成了CPU的所有外圍電路。硬件的簡(jiǎn)單大大的減少了裝置的故障點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的整體可靠性。美觀實(shí)用的機(jī)箱設(shè)計(jì)和先進(jìn)、規(guī)范的生產(chǎn)工藝GEX-2000采用標(biāo)準(zhǔn)的4U機(jī)箱，背插結(jié)構(gòu)，使得信號(hào)流流向一致，減少了信號(hào)交叉的影響，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，機(jī)箱采用全封閉結(jié)構(gòu)，機(jī)箱內(nèi)集成了調(diào)節(jié)器需要的所有板件，自成系統(tǒng)。主要板件全部采用多層板，表面貼裝工藝。10、獨(dú)特的抗干擾設(shè)計(jì)GEX-2000通過(guò)精心的設(shè)計(jì)，合理的處理接地、濾波、屏蔽等方面的細(xì)節(jié)，使得裝置的抗干擾能力達(dá)到嚴(yán)酷等級(jí)三級(jí)以上的IEC標(biāo)準(zhǔn)。11、運(yùn)行方式靈活多樣GEX-2000可以工作在雙柜均流工作方式，也可以工作在主/備用工作方式，用戶可根據(jù)具體情況自行選擇。2.2裝置適用范圍GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器適用于各種可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)，包括自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)、二機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)、帶永磁機(jī)的三機(jī)（無(wú)刷）勵(lì)磁系統(tǒng)、二機(jī)它勵(lì)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)等。下圖給出了幾個(gè)典型應(yīng)用的例子。

2.3使用環(huán)境1、海拔高度：不超過(guò)3000米2、環(huán)境溫度：-10℃～40℃3、相對(duì)濕度：不大于90%4、沒(méi)有火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所5、無(wú)導(dǎo)電塵埃及化學(xué)腐蝕氣體的場(chǎng)所6、無(wú)強(qiáng)的電磁干擾的場(chǎng)所第三章主要功能及技術(shù)指標(biāo)3.1裝置主要功能GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本任務(wù)是維持發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓恒定，通過(guò)合理的調(diào)差設(shè)置來(lái)保證并列運(yùn)行的機(jī)組間無(wú)功功率的合理分配，通過(guò)快速的勵(lì)磁響應(yīng)以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定。除了以上基本的控制調(diào)節(jié)功能外，GEX-2000還具有故障錄波、事件記錄、系統(tǒng)自檢、智能調(diào)試等輔助功能。3.1.1調(diào)節(jié)及控制功能自動(dòng)運(yùn)行方式即發(fā)電機(jī)恒機(jī)端電壓PID調(diào)節(jié)手動(dòng)運(yùn)行方式即發(fā)電機(jī)恒勵(lì)磁電流PID調(diào)節(jié)自動(dòng)/手動(dòng)之間相互跟蹤，實(shí)現(xiàn)各種方式下無(wú)擾動(dòng)切換通道之間相互跟蹤，實(shí)現(xiàn)通道之間無(wú)擾動(dòng)切換發(fā)電機(jī)恒定觸發(fā)角運(yùn)行無(wú)功調(diào)差調(diào)節(jié)，可任意設(shè)置正、負(fù)調(diào)差方向，調(diào)差系數(shù)0-15%任意調(diào)節(jié)，級(jí)差0.1%。靜止勵(lì)磁系統(tǒng)的起勵(lì)控制完成發(fā)電機(jī)在空載、負(fù)載等工況下的機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行及無(wú)功的平滑調(diào)節(jié)參數(shù)的在線修改及記錄，保證掉電數(shù)據(jù)不遺失可通過(guò)串行口或以太網(wǎng)將GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)接入電廠DCS系統(tǒng)，將調(diào)節(jié)過(guò)程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到上位機(jī)，并接受上位機(jī)的控制命令電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）附加控制發(fā)電機(jī)恒功率因數(shù)運(yùn)行（選用）發(fā)電機(jī)恒無(wú)功運(yùn)行（選用）水輪發(fā)電機(jī)組電氣制動(dòng)方式停機(jī)（選用）3.1.2限制和保護(hù)功能1、PT斷線保護(hù)，通過(guò)兩組PT間進(jìn)行比較，或同一PT不同相之間的電壓比較判斷PT斷線，勵(lì)磁PT斷線切手動(dòng)，儀表PT斷線發(fā)信號(hào)。2、V/Hz保護(hù)（壓/頻保護(hù)），保護(hù)發(fā)電機(jī)和主變過(guò)磁通，實(shí)施V/Hz分段限制和保護(hù)3、過(guò)勵(lì)限制與保護(hù)，保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，分段實(shí)施過(guò)勵(lì)限制和保護(hù)4、欠勵(lì)限制及保護(hù)5、空載過(guò)電壓保護(hù)6、觸發(fā)脈沖丟失的檢測(cè)7、通訊故障檢測(cè)8、可控硅故障檢測(cè)9、電源檢測(cè)，監(jiān)視CPU電源和24V操作電源是否正常10、整流柜停風(fēng)或部分整流柜退出運(yùn)行時(shí)進(jìn)行勵(lì)磁電流限制11、所有的限制及保護(hù)定值以及每一種保護(hù)的投退均可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整定3.1.3其它輔助功能1、故障錄波功能：GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器記錄故障前10秒故障后10秒的測(cè)量數(shù)據(jù)，記錄的量包括，發(fā)電機(jī)電壓UG1、UG2、自動(dòng)給定值UGREF、手動(dòng)給定值IFREF、觸發(fā)角ARF、有功功率P、無(wú)功功率Q、轉(zhuǎn)子電壓Ufd、轉(zhuǎn)子電流Ifd、發(fā)電機(jī)頻率F0、本柜輸出電流ILA、它柜輸出電流ILB?；竞w了所有模擬量，故障波形能夠在控制器自帶的液晶顯示器進(jìn)行顯示，也可以通過(guò)串口上傳到筆記本電腦，在EMSV1.0上進(jìn)行顯示，處理并打印。2、試驗(yàn)錄波功能：GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器能夠通過(guò)手動(dòng)啟動(dòng)的方式記錄試驗(yàn)時(shí)的波形，如10%階躍響應(yīng)，滅磁，甩負(fù)荷等波形，記錄時(shí)間為試驗(yàn)啟動(dòng)前1秒，試驗(yàn)啟動(dòng)后19秒的時(shí)間，記錄的量同故障錄波，顯示方式同故障錄波。3、故障記錄：能夠按先進(jìn)先出的原則記錄20次故障動(dòng)作值、故障時(shí)間（精確到毫秒）、故障類型，所有信息均可在液晶顯示或上位機(jī)上進(jìn)行顯示。4、事件記錄：能夠按先進(jìn)先出的原則記錄20次事件發(fā)生的類型和動(dòng)作時(shí)間（精確到毫秒）例如滅磁開(kāi)關(guān)的分合，通道的投入/退出，運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換等。5、通訊功能：GEX-2000采用標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議，可以通過(guò)靈活的通訊方式，如RS232，RS485，CAN等，進(jìn)行通道之間的通訊以及勵(lì)磁調(diào)節(jié)器與DCS系統(tǒng)或電廠其它監(jiān)控系統(tǒng)的接口。6、軟件電位器功能：所有模擬量的處理回路均取消電位器，使用能夠在菜單上整定的軟件電位器，調(diào)試工作由此變的更加輕松靈活。7、試驗(yàn)功能：通過(guò)控制器上的鍵盤操作，方便的進(jìn)行調(diào)節(jié)器的各項(xiàng)試驗(yàn)，如開(kāi)關(guān)量傳動(dòng)試驗(yàn)、過(guò)勵(lì)限制、欠勵(lì)限制、階躍響應(yīng)試驗(yàn)、PSS的有補(bǔ)償試驗(yàn)、PSS無(wú)補(bǔ)償試驗(yàn)、交流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)試驗(yàn)等，并能進(jìn)行自動(dòng)錄波。8、完善的勵(lì)磁系統(tǒng)管理軟件ESMV1.0：通過(guò)此軟件完成勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、故障記錄、波形分析、試驗(yàn)向?qū)А?bào)告生成，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、遠(yuǎn)程診斷等功能。有關(guān)此軟件的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)《ESMV1.0發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)管理軟件包使用說(shuō)明》。3.2主要技術(shù)指標(biāo)3.2.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入?yún)?shù)A/D采樣通道：16路模擬量輸入一覽：機(jī)端電壓PT1：額定值100V機(jī)端電壓PT2：額定值100V系統(tǒng)電壓： 額定值100V(可選)定子電流： 額定值5A/1A轉(zhuǎn)子電流：75mv(由分流器來(lái))轉(zhuǎn)子電壓：實(shí)際電壓勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流：75mv（由分流器來(lái)）備用測(cè)試信號(hào)：-2V～+2V（不隔離）3.2.2開(kāi)關(guān)量輸入輸出容量16路光電隔離輸入；10路開(kāi)關(guān)量輸出，其中2路光電隔離輸出，8路繼電器輸出，可擴(kuò)充到18路。3.2.3輸出參數(shù)：觸發(fā)脈沖：可供三相全控整流橋用的六相雙脈沖，脈沖寬度100uS,可同時(shí)觸發(fā)4組以下并聯(lián)運(yùn)行的三相全控橋；同時(shí)可提供單相全（半）控橋觸發(fā)脈沖。D/A輸出：2路隔離的D/A轉(zhuǎn)換器，每一路D/A輸出均可以在菜單具體選擇要輸出的變量。D/A量程：-2V～+2V（隔離）4～20mA（可選）:每一個(gè)控制器均可輸出2路4～20mA信號(hào)（隔離），可在菜單選擇任意輸出變量。3.2.4網(wǎng)絡(luò)接口 串口1：RS-232（隔離）串口2：RS-485（隔離）CAN總線：CANH、CANL（隔離）通訊協(xié)議：標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議3.2.5電源參數(shù)工作交流電源：來(lái)自勵(lì)磁變副邊或永磁機(jī)輸出（三機(jī)）工作直流電源：DC220V±20%或DC110V±20%輔助交流電源：廠用AC220V±15%電源功率：小于400瓦3.2.6指標(biāo)參數(shù)GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器全面滿足或優(yōu)于GB/T7409.3-1997對(duì)大、中型同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)要求。具體指標(biāo)參數(shù)如下：CPU類型：32位高速DSP芯片CPU速度：最高150MHz可控硅控制角α分辨率：0.0048度/碼A/D轉(zhuǎn)換量分辨率：2-14，16路。控制計(jì)算調(diào)節(jié)速度：3.3毫秒調(diào)壓范圍：5%～130%調(diào)壓精度：<0.5%移相范圍：0～150度，上下限值可程序設(shè)置調(diào)差：軟件無(wú)功調(diào)差、正負(fù)大小任選級(jí)差為±1%。頻率特性：頻率每變化1%，發(fā)電機(jī)端電壓變化不大小額定值的±0.25%。整定值調(diào)節(jié)速度：可編程，滿足不大于1%每秒，不少于0.3%每秒。在空載額定電壓情況下，當(dāng)發(fā)電機(jī)給定階躍為±10%時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量小于階躍量的30%，振蕩次數(shù)小于2次，調(diào)節(jié)時(shí)間小于5秒。當(dāng)發(fā)電機(jī)零起升壓時(shí)，機(jī)端電壓超調(diào)量不超過(guò)額定電壓的10%，振蕩次數(shù)小于2次，調(diào)節(jié)時(shí)間小于5秒工作方式：雙柜均流（三機(jī)系統(tǒng)），主備用（自勵(lì)方式）勵(lì)磁系統(tǒng)裝設(shè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS），其有效頻率范圍為0.1～2.5Hz.。同時(shí)，設(shè)置必要的保護(hù)和控制回路。勵(lì)磁系統(tǒng)的年強(qiáng)行退出比不大于0.05％勵(lì)磁系統(tǒng)抗國(guó)標(biāo)嚴(yán)酷等級(jí)為3級(jí)電磁干擾試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在受到上述級(jí)別的干擾時(shí)不應(yīng)發(fā)生誤調(diào)、失調(diào)、誤動(dòng)、拒動(dòng)等情況。系統(tǒng)配置4.1電氣配置GEX-2000以簡(jiǎn)單、可靠為原則，針對(duì)不同勵(lì)磁方式進(jìn)行相應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)配置。本章就以三機(jī)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)為例作詳細(xì)介紹。4.1.1勵(lì)磁系統(tǒng)框圖 圖4-1是GEX-2000應(yīng)用于三機(jī)勵(lì)磁方式時(shí)的系統(tǒng)方框圖。在這種方式下調(diào)節(jié)器工作在主、備用方式，主、備通道相互通訊，備用通道作為熱備用跟蹤工作通道，并能進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)切換。對(duì)于三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，用戶也可以選擇GEX-2000配置為雙柜均流方式。在這種方式下，單柜運(yùn)行即能滿足發(fā)電機(jī)各種運(yùn)行工況的要求，雙柜均流提高了系統(tǒng)的可靠性。4.1.2輸入輸出接口示意圖模擬量量程為±5V，操作回路統(tǒng)一使用24V電源。有關(guān)信號(hào)示意如下：儀表PTD/A1滅磁開(kāi)關(guān) 儀表PTD/A1滅磁開(kāi)關(guān) 自動(dòng)運(yùn)行量測(cè)PT D/A2置位 手動(dòng)運(yùn)行定子電流 4-20mA功率柜故障PSS投入轉(zhuǎn)子(輸出)電流4-20mA增磁 恒無(wú)功轉(zhuǎn)子(輸出)電壓 減磁恒功率因數(shù)測(cè)試信號(hào) RS-232PSS投/退限制保護(hù)系統(tǒng)電壓 RS-485通道投/退（可選）CAN運(yùn)行/跟蹤跳開(kāi)關(guān)脈沖輸出圖4-1輸入輸出接口模擬量輸入信號(hào) 輸出開(kāi)關(guān)量輸入開(kāi)關(guān)量輸出4.1.3硬件組成GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制器是一個(gè)高度集成化的控制器，包含了從開(kāi)關(guān)電源到脈沖放大等幾乎所有的功能插件。每一個(gè)控制通道具體包括：1、開(kāi)關(guān)電源組件1（+5V，±12V）2、開(kāi)關(guān)電源組件2（24V1，24V2）3、主機(jī)板4、開(kāi)關(guān)量輸入輸出板5、脈沖放大板6、模擬量信號(hào)處理板7、PT/CT及同步變壓器板8、總線后底板9、鍵盤及液晶顯示面板4.1.4軟件組成GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制器有以下兩個(gè)軟件包支持：1、EXPIDV1.0發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制與調(diào)節(jié)軟件包2、ESMV1.0發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)管理軟件包4.2結(jié)構(gòu)配置4.2.1機(jī)柜構(gòu)成GEX-2000發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置采用拼裝柜結(jié)構(gòu)，柜體平整美觀，且柜體強(qiáng)度大大優(yōu)于焊接柜，柜體前后設(shè)門。柜體表面采用噴塑工藝，顏色由買方選擇色標(biāo)。柜內(nèi)配線走向按強(qiáng)弱電分開(kāi)，避免相互干擾?？刂齐娎|電流回路用2.5mm的導(dǎo)線，其它用1.5mm導(dǎo)線。導(dǎo)線顏色按國(guó)標(biāo)規(guī)定進(jìn)行區(qū)分，交流按黃綠紅區(qū)分，所有的線纜不允許分支和絞接。所有的線號(hào)及號(hào)牌用專用的打號(hào)機(jī)打印，要做到整齊一致、有序可查。水平接地銅母線尺寸不小于6×25mm2，每個(gè)屏的接地由螺栓接地母線連至裸露的金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)。在母線兩端提供接線柱來(lái)連接從電站接地網(wǎng)來(lái)的120mm2/2×60mm2(4/OAWG)銅芯接地電纜。在勵(lì)磁柜上提供每個(gè)屏蔽設(shè)備用的接地端子。柜內(nèi)可加裝防潮加熱器以及有門控開(kāi)關(guān)控制的照明設(shè)備。調(diào)節(jié)器柜帶透明玻璃前門，便于監(jiān)視。柜內(nèi)20%的空端子預(yù)留。標(biāo)準(zhǔn)柜體外形尺寸為800×600×2260mm（也可由用戶自定），柜子設(shè)上下通風(fēng)窗。4.2.2分層介紹圖4-3為自并勵(lì)機(jī)柜正面及背面的視圖。1、表計(jì)層在柜體的第一層，正面布置的是有關(guān)表計(jì)，一般裝設(shè)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓表，和轉(zhuǎn)子電流表，對(duì)于雙柜均流的調(diào)節(jié)器，裝設(shè)發(fā)電機(jī)電壓表和本柜輸出電流表，便于運(yùn)行或就地試驗(yàn)監(jiān)視。表計(jì)層的背面，導(dǎo)軌安裝信號(hào)擴(kuò)充繼電器，用于開(kāi)關(guān)量輸出的接點(diǎn)擴(kuò)充。2、平板電腦層（選配件）平板電腦為選配件。對(duì)于選擇平板電腦的GEX-2000勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，將平板電腦安裝在本層上。平板電腦為觸摸屏操作，該電腦配以ESMV1.0發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)管理軟件，便能很方便的對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、故障記錄、波形顯示、報(bào)表生成、打印輸出、試驗(yàn)向?qū)У雀鞣N功能。3、操作層（1）主備用工作方式，圖4-3正視圖本層安裝4個(gè)操作開(kāi)關(guān)，用于在現(xiàn)地對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行操作。通道選擇開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇調(diào)節(jié)器的投入/退出以及當(dāng)前運(yùn)行的通道，運(yùn)行時(shí)可以通過(guò)此開(kāi)關(guān)進(jìn)行通道之間無(wú)擾動(dòng)切換。方式選擇用來(lái)選擇調(diào)節(jié)器工作方式，包括手動(dòng)運(yùn)行/自動(dòng)運(yùn)行/自動(dòng)運(yùn)行+PSS。增/減開(kāi)關(guān)為自復(fù)歸型開(kāi)關(guān)，用來(lái)調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓或無(wú)功功率的大小,為了防止增/減磁開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)粘連,程序設(shè)置若連續(xù)增/減超過(guò)三秒,即閉鎖增\減命令,將開(kāi)關(guān)復(fù)歸一次,閉鎖命令方能解除。主控/就地開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇調(diào)節(jié)器接受就地命令還是主控的命令，若該開(kāi)關(guān)打到主控位置，上述三個(gè)開(kāi)關(guān)作用全部失效，調(diào)節(jié)器受主控制臺(tái)上的開(kāi)關(guān)控制；該開(kāi)關(guān)打到就地位置，調(diào)節(jié)器接受屏上操作開(kāi)關(guān)的命令，主控室相應(yīng)的操作開(kāi)關(guān)失去作用。運(yùn)行中進(jìn)行主控就地切換操作前，應(yīng)先將主控就地相應(yīng)的開(kāi)關(guān)位置先對(duì)應(yīng)成一致?tīng)顟B(tài)。交流電源直流電源1ZJ2ZJ3ZJ4ZJ5ZJ6ZJCOM1COM2J1J2J3J4J5J6J7J8J1J2J3J4J5J6J7J8強(qiáng)電弱電端子端子DYBLEMFL1電源變輸出測(cè)量分流器背視圖正視圖子AV柜體表面采用噴塑工藝，顏色由買方提供色標(biāo)。柜內(nèi)配線走向按強(qiáng)弱電分開(kāi)，避免相互干擾?？刂齐娎|電流回路用2.5mm的導(dǎo)線，其它用1.5平方的導(dǎo)線。導(dǎo)線的顏色按國(guó)標(biāo)規(guī)定進(jìn)行區(qū)分，交流按黃綠紅區(qū)分，所有的線纜不允許分支和絞接。所有的線號(hào)及號(hào)牌用專用的打印機(jī)打印，要做到整齊一致。水平接地銅母線尺寸不小于6×25mm2，每個(gè)屏的接地是由螺栓接地母線連至裸露的金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)。在母線兩端應(yīng)提供接線柱來(lái)連接從電站接地網(wǎng)來(lái)的120mm2交流電源直流電源1ZJ2ZJ3ZJ4ZJ5ZJ6ZJCOM1COM2J1J2J3J4J5J6J7J8J1J2J3J4J5J6J7J8強(qiáng)電弱電端子端子DYBLEMFL1電源變輸出測(cè)量分流器背視圖正視圖子AV柜體表面采用噴塑工藝，顏色由買方提供色標(biāo)。柜內(nèi)配線走向按強(qiáng)弱電分開(kāi)，避免相互干擾。控制電纜電流回路用2.5mm的導(dǎo)線，其它用1.5平方的導(dǎo)線。導(dǎo)線的顏色按國(guó)標(biāo)規(guī)定進(jìn)行區(qū)分，交流按黃綠紅區(qū)分，所有的線纜不允許分支和絞接。所有的線號(hào)及號(hào)牌用專用的打印機(jī)打印，要做到整齊一致。水平接地銅母線尺寸不小于6×25mm2，每個(gè)屏的接地是由螺栓接地母線連至裸露的金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)。在母線兩端應(yīng)提供接線柱來(lái)連接從電站接地網(wǎng)來(lái)的120mm2/2×60mm2(4/OAWG)銅芯接地電纜。在勵(lì)磁柜上提供每個(gè)屏蔽設(shè)備用的接地端子。柜內(nèi)可以加裝防潮加熱器柜內(nèi)有照明設(shè)備調(diào)節(jié)器柜帶玻璃前門，便于監(jiān)視預(yù)留20%的空端子GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器EE機(jī)端電壓勵(lì)磁電流觸摸屏（選件）通道選擇主控/就地方式選擇增/減 控制器A控制器B功率單元A 功率單元B1KK11KK22KK12KK2圖4-3GEX-2000勵(lì)磁調(diào)節(jié)器布置圖4、控制層控制層是GEX-2000發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的核心層（主控單元），它集成了勵(lì)磁調(diào)節(jié)器幾乎所有的功能板件。控制器采用4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，表面氧化處理，美觀大方。插件板采用背插方式。圖4-4a/b為GEX-2000控制器的前后視圖。在調(diào)節(jié)器的面板上布置了240*128大屏幕液晶顯示器、鍵盤控制器以及運(yùn)行指示燈，在面板右下方為RS232接口。圖4-4aGEX-2000微機(jī)勵(lì)磁控制器前面板圖圖4-4bGEX-2000微機(jī)勵(lì)磁控制器后面板圖 如圖4-4a所示主控單元的面板的左上角為調(diào)節(jié)器的型號(hào)標(biāo)識(shí)，左下角為公司名稱；中部為大屏幕液晶顯示器和操作鍵盤，具體內(nèi)容見(jiàn)《第六章鍵盤、顯示及操作》；在面板的右側(cè)為運(yùn)行指示區(qū)，從上到下依次為：自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、PSS運(yùn)行（對(duì)于100MW以下發(fā)電機(jī)組，無(wú)需配置PSS，此處為備用）、恒無(wú)功、恒功率因數(shù)（對(duì)于100MW以上機(jī)組，無(wú)此運(yùn)行方式，此處為備用）、通道故障，以上六個(gè)指示燈除了“通道故障”指示燈為紅色以外，其余的指示燈正常狀態(tài)均為綠燈顯示。通道故障指示燈在所有的保護(hù)和限制動(dòng)作時(shí)均會(huì)動(dòng)作，具體的動(dòng)作類型在液晶顯示的最上面一行進(jìn)行顯示，如果有幾個(gè)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，此處只顯示最后動(dòng)作的故障類型，更加詳細(xì)的動(dòng)作類型、動(dòng)作時(shí)間以及動(dòng)作值可以在【菜單→故障追憶】中進(jìn)行查詢。 從圖4-4b看出，控制器的插件板從機(jī)箱的后部插入，從左至右一共10塊獨(dú)立的插件板組成，其中含可擴(kuò)展的備板兩塊。機(jī)箱內(nèi)的插件板需要嚴(yán)格按順序插入對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌內(nèi)，插錯(cuò)順序，會(huì)導(dǎo)致插件板損壞。5、功率單元層GEX-2000發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器針對(duì)三機(jī)系統(tǒng)為雙調(diào)節(jié)通道，雙功率單元配置，每一個(gè)調(diào)節(jié)通道對(duì)應(yīng)控制相應(yīng)的功率單元，正常工作時(shí)，只有一組調(diào)節(jié)通道和其相應(yīng)的功率單元工作，另外的調(diào)節(jié)通道和功率單元處于熱備用狀態(tài)。可控硅均采用模塊結(jié)構(gòu)，打開(kāi)功率單元的蓋板，可以對(duì)功率單元進(jìn)行檢查，松掉后面板的螺絲，既可方便的拆卸和更換可控硅。每個(gè)功率單元的交流進(jìn)入和直流輸出均經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)隔離，便于運(yùn)行中拉掉開(kāi)關(guān)可以將整個(gè)功率單元拆卸下來(lái)進(jìn)行更換或檢修。對(duì)于帶大功率整流柜的靜止勵(lì)磁系統(tǒng),功率柜需要單獨(dú)配置。具體配置需根據(jù)機(jī)組勵(lì)磁電流的大小,按n-1的原則進(jìn)行配置（即停用其中一個(gè)功率柜后，其余的功率柜完全滿足包括強(qiáng)勵(lì)在內(nèi)的所有運(yùn)行工況）。工作方式為n個(gè)功率柜均流運(yùn)行,其中任一主控單元可以最多帶四個(gè)均流運(yùn)行的整流柜。6、電源開(kāi)關(guān)層GEX-2000發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用雙路供電，交、直流2路工作電源分別經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)為控制單元內(nèi)的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行供電。7、變壓器層包括電源變壓器和同步變壓器。電源變壓器將給調(diào)節(jié)器供電的交流電變到副邊為165V±5%，整流后為DC220V，與廠用直流經(jīng)過(guò)逆止二極管并聯(lián)給調(diào)節(jié)器提供工作電源。對(duì)于功率電源電壓高于220V的勵(lì)磁系統(tǒng)，同步信號(hào)需經(jīng)過(guò)同步變壓器降壓。同步變壓器裝在機(jī)柜內(nèi)，變壓器副邊電壓降為100V，然后改信號(hào)作為同步信號(hào)進(jìn)入PTCT卡，變壓器的接線方式Y(jié)/Y0，如果功率電壓低于220V，則同步信號(hào)直接進(jìn)入控制單元的PTCT卡；在PTCT卡上，有三個(gè)小變壓器對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行隔離。

第五章基本原理5.1基本原理發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的主要作用是維持發(fā)電機(jī)的電壓穩(wěn)定，同時(shí)可以通過(guò)微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的作用，使得并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行無(wú)功功率的合理分配；對(duì)于電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的提高，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的作用同樣非常重要。調(diào)節(jié)器的輸入電氣信號(hào)有發(fā)電機(jī)量測(cè)PT電壓、儀表PT電壓及從發(fā)電機(jī)電流互感器傳來(lái)的三相定子電流信號(hào)。直流信號(hào)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流及調(diào)節(jié)器輸出電流和反映裝置電源電壓的信號(hào)。各路信號(hào)經(jīng)各自的信號(hào)處理及變換電路對(duì)信號(hào)濾波、隔離放大，變換成適合于A/D采樣的信號(hào)。這些信號(hào)送入A/D變換器，由程序控制依次進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，存放在存貯器中，供調(diào)節(jié)器使用。利用以上采集到的數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件計(jì)算可以得到發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工況、勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)、調(diào)節(jié)器輸出參數(shù)等全部信息，如交流量采用24點(diǎn)快速傅立葉變換（FFT）計(jì)算出發(fā)電機(jī)三相電壓有效值、三相電流有效值、有功功率P、無(wú)功功率Q等。主控或就地對(duì)調(diào)節(jié)器工作方式的選擇，增、減勵(lì)磁操作，滅磁開(kāi)關(guān)等狀態(tài)量作為開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)以及故障告警等開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)是經(jīng)過(guò)光電隔離與CPU接口的。同時(shí)反映調(diào)節(jié)器的狀態(tài)的運(yùn)行指示信號(hào)，故障指示信號(hào)，以開(kāi)關(guān)量輸出的方式，經(jīng)過(guò)光耦和繼電器隔離后進(jìn)入電廠的聲光報(bào)警系統(tǒng)。同時(shí)，調(diào)節(jié)器提供通訊接口，可以和發(fā)電廠的DCS（ECS）系統(tǒng)進(jìn)行通訊。DVR-2100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器共有16路開(kāi)關(guān)量輸入，10路開(kāi)關(guān)量輸出通道，開(kāi)關(guān)量輸入輸出的通道數(shù)量可以根據(jù)用戶需要進(jìn)一步進(jìn)行擴(kuò)充。調(diào)節(jié)器柜的功率輸出部件為三相全控晶閘管整流橋或者單相全（半）控橋。為了保證其輸出直流電壓連續(xù)可調(diào)及逆變運(yùn)行，要求控制角α在10~170度之間變化。在上下限的范圍內(nèi)，用戶可以根據(jù)具體需要，在菜單中進(jìn)行最大觸發(fā)角和最小觸發(fā)角的設(shè)置。調(diào)節(jié)器中由脈沖同步電路來(lái)保證各晶閘管的依次導(dǎo)通，用大規(guī)模邏輯器件直接將數(shù)字控制量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)控制角α的觸發(fā)脈沖信號(hào)，移相方式采用余弦移相。300Hz的中斷控制程序可計(jì)算發(fā)電機(jī)電壓與參考電壓之差，并進(jìn)行PID運(yùn)算后綜合附加調(diào)差信號(hào)得到一個(gè)控制量去改變晶閘管的導(dǎo)通角，這就是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的主調(diào)節(jié)環(huán)。PID參數(shù)的正確選擇，將直接影響調(diào)節(jié)器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。調(diào)節(jié)器中的保護(hù)功能模塊如失脈沖檢測(cè)、低勵(lì)磁限制、過(guò)勵(lì)限制、V/Hz限制、PT斷線保護(hù)等都是用后臺(tái)軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的安裝地點(diǎn)環(huán)境比較惡劣，電磁干擾相當(dāng)嚴(yán)重。對(duì)于微機(jī)型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器來(lái)說(shuō)抗干擾能力是十分重要的。本調(diào)節(jié)器具有獨(dú)特的抗干擾措施，如調(diào)節(jié)器控制板核心部件采用雙層屏蔽，每個(gè)輸入、輸出電路均采用光電或電磁隔離電路，電源用開(kāi)關(guān)電源隔離等措施，另外還特設(shè)硬件、軟件自復(fù)歸電路。當(dāng)程序突然遭受大干擾的作用而跑飛或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，該電路將自動(dòng)復(fù)歸使程序重新從頭開(kāi)始執(zhí)行，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。調(diào)節(jié)器柜的前面板設(shè)有操作顯示界面供人機(jī)對(duì)話使用。人機(jī)界面采用液晶顯示，漢化菜單，所有計(jì)算機(jī)采集到的模擬量值均以有名值顯示在液晶顯示器上，便于運(yùn)行人員的監(jiān)視。另外開(kāi)關(guān)量輸入的實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示，開(kāi)關(guān)量強(qiáng)制輸出，控制和保護(hù)參數(shù)設(shè)定，故障錄波數(shù)據(jù)的提取和波形顯示等功能均可在此人機(jī)對(duì)話窗口上實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)器的工作電源也是獨(dú)立的，采用開(kāi)關(guān)電源。輸出電壓有四種：+5v、±12v電源供主機(jī)板，運(yùn)算放大器用；24Ⅵ供脈沖回路，24Ⅶ供繼電器及操作回路用。電源采用兩路供電：一路來(lái)自蓄電池，另一路來(lái)自陽(yáng)極電壓整流。兩路電源通過(guò)逆止二極管并聯(lián)運(yùn)行，任何一路失電，調(diào)節(jié)器仍能正常工作。綜上所述，本調(diào)節(jié)器不需要外加的變送器，如電壓、有功功率、無(wú)功功率變送器和任何機(jī)械的或電子的電壓給定機(jī)構(gòu)，充分利用軟件程序自動(dòng)控制，硬件電路簡(jiǎn)單，提高了可靠性，便于維護(hù)。5.2單板原理做為同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其可靠性對(duì)于機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要，因此GEX-2000微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器在設(shè)計(jì)時(shí)就將系統(tǒng)的可靠性作為第一重要的內(nèi)容，因此搭建一個(gè)穩(wěn)定的硬件測(cè)控平臺(tái)是提高系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)。GEX-2000的核心控制器由以下幾部分組成：電源1電源2計(jì)算機(jī)主板（CPU）模擬量處理及旋轉(zhuǎn)二極管檢測(cè)板開(kāi)關(guān)量輸入輸出板脈沖放大板PT/CT板總線底板顯示面板以上幾塊控制板卡如圖4-4b插在一個(gè)專用的4U機(jī)箱內(nèi)。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，機(jī)箱采用金屬屏蔽機(jī)箱，所有插件采用后插式，保證信號(hào)流向的唯一性，避免了信號(hào)之間的串?dāng)_，以及強(qiáng)弱電之間的交叉。重要的板卡均采用先進(jìn)的表貼工藝，總線底板安裝在機(jī)箱的前部，在面板上安裝有一個(gè)240×128點(diǎn)陣的液晶顯示器，進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，前面板上還有一些重要的狀態(tài)指示燈。電源系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)的供電電源由兩路冗余，來(lái)自勵(lì)磁變壓器或廠用電的交流電源經(jīng)過(guò)隔離變壓器隔離后，經(jīng)過(guò)整流變?yōu)橹绷鳎⒔?jīng)過(guò)二極管和來(lái)自廠用蓄電池的直流電并聯(lián)運(yùn)行，共同為機(jī)箱內(nèi)的開(kāi)關(guān)電源供電，為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，按照不同的功能將系統(tǒng)電源分為3部分，CPU電源：5V，±12V，其中DSP芯片的內(nèi)核電壓1.8V，外設(shè)電壓3.3V,低壓系統(tǒng)保證了高速CPU低功耗和高可靠性。操作電源：24V2，用于開(kāi)關(guān)量的輸入輸出，對(duì)于雙通道的勵(lì)磁系統(tǒng)，其兩個(gè)通道的24V2經(jīng)過(guò)二極管并聯(lián)，提供操作信號(hào)。兩個(gè)通道的0V2直接并聯(lián)。這樣就保證了24V2電源的冗余。3）脈沖電源：24VI，用于脈沖放大和觸發(fā)回路使用。以上電源系統(tǒng)相互獨(dú)立，避免干擾的產(chǎn)生。計(jì)算機(jī)主板（CPU）此板為系統(tǒng)的中樞控制板，我們選用當(dāng)前最流行，并且經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的32位DSP芯片和大規(guī)?？删幊踢壿嬯嚵蠧PLD組成這塊板，由于采用了可編程邏輯陣列，使我們的系統(tǒng)具有一定的開(kāi)放性用戶可以根據(jù)自己的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，進(jìn)行邏輯組態(tài)，并且大大簡(jiǎn)化了電路，從而做到了總線不出板，提高系統(tǒng)可靠性。本板由以下部分組成。DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）：本系統(tǒng)采用的芯片為著名的DSP廠商德州儀器專門為控制領(lǐng)域推出的C2××系列芯片作為主CPU，此CPU具有以下特點(diǎn)：最高工作頻率達(dá)到150MHz，每個(gè)指令的執(zhí)行周期只有6.67ns32位的數(shù)據(jù)線，24位地址線使得它的尋址空間達(dá)到了4M哈佛結(jié)構(gòu)，高速的流水線指令操作，進(jìn)一步提高了運(yùn)行速度強(qiáng)大的外設(shè)功能：

一個(gè)增強(qiáng)型的CAN總線驅(qū)動(dòng)器

一個(gè)串型外設(shè)接口（SPI）

兩個(gè)串型通訊接口（SCI）

三個(gè)32位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器

片上128K×16位的FLASH5)A/D轉(zhuǎn)換：16路高速（400KSPS）高精度（14位）A/D，同步采樣，能避免由于采樣速度造成的相移，提高了精度，采樣頻率為0.833ms。6)兩路可編程的D/A輸出，為PSS參數(shù)整定和調(diào)節(jié)器模型的辨識(shí)提供硬件接口。7)大規(guī)模的邏輯陣列CPLD：完成脈沖形成、開(kāi)關(guān)量輸入輸出、以及其它的邏輯操作和譯碼功能。8）外擴(kuò)存儲(chǔ)器：一片128K/16位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于進(jìn)行故障錄波的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，16K位的串型EEPROM存儲(chǔ)參數(shù)和重要的故障數(shù)據(jù)。9）看門狗電路：采用專門的看門狗監(jiān)視芯片。10）通訊部分：本板提供一路RS232，一路RS485，一路CAN-BUS，其隔離和電平變換采用模塊化產(chǎn)品。RS232從前面板輸出，RS485從鳳凰端子輸出，CAN通過(guò)鳳凰端子輸出。11）時(shí)鐘電路：時(shí)鐘采用DS1305，時(shí)鐘芯片。12）兩路可編程輸出4～20mA電流環(huán)信號(hào)，用來(lái)作為變送器信號(hào)，提供給表記或其它設(shè)備使用。13）四路光耦隔離的開(kāi)關(guān)量輸入，要求操作電源電壓等級(jí)為24V。14)四路光耦隔離的開(kāi)關(guān)量輸出，輸出為本通道24V2有源信號(hào)。模擬量處理板該板的主要功能是進(jìn)行電平變換和隔離，由于采用交流采樣，所以電流、電壓回路經(jīng)過(guò)高精度CT和PT隔離后，進(jìn)行濾波和電平轉(zhuǎn)換適配到A/D測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)入主機(jī)板。直流量有轉(zhuǎn)子電流經(jīng)過(guò)濾波電平轉(zhuǎn)換后進(jìn)行采樣。同時(shí)將同步信號(hào)整形為方波，供主機(jī)板CPU產(chǎn)生脈沖。開(kāi)關(guān)量輸入繼電器輸出板本板將16路開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離后，進(jìn)入測(cè)控CPU板，進(jìn)行狀態(tài)判斷，另外所有的電源檢測(cè)電路也在這塊板上。將10路開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離后驅(qū)動(dòng)繼電器，進(jìn)行信號(hào)輸出。脈沖放大板本板將主CPU板產(chǎn)生的雙窄脈沖進(jìn)行功率放大輸出，每一路脈沖功率可驅(qū)動(dòng)5組以上并聯(lián)的可控硅橋。同時(shí)本板上有脈沖指示燈，用于顯示脈沖是否正常，本板上可以通過(guò)跨接器選擇脈沖變壓器是內(nèi)置式，還是外置式。PT/CT板PT/CT板將發(fā)電機(jī)量測(cè)PT、儀表PT、系統(tǒng)PT、同步電壓信號(hào)采用小型化的電壓互感器進(jìn)行隔離，后適配為A/D量程內(nèi)的弱電信號(hào)。將定子電流互感器來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)內(nèi)部電流互感器隔離后，適配為A/D量程內(nèi)的弱電信號(hào)。5.3軟件說(shuō)明GEX-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制軟件包EXPIDV1.0是基于DSP語(yǔ)言編制的，EXPIDV1.0軟件包實(shí)現(xiàn)了勵(lì)磁調(diào)節(jié)和限制保護(hù)等基本功能，同時(shí)還增加了友好的人機(jī)交互程序，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，充分體現(xiàn)了微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的優(yōu)越性。5.3.1主調(diào)度程序主調(diào)度程序主要完成下列功能：初始化處理在上電復(fù)位或者按下復(fù)位鍵，首先進(jìn)行硬件和軟件的初始化，硬件初始化包括對(duì)CPU及其他智能芯片的初始化，軟件初始化是指對(duì)一些變量置初值。鍵盤分析及液晶顯示在程序每個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，對(duì)小鍵盤進(jìn)行采樣，不同的鍵按下，對(duì)應(yīng)不同的處理子程序，同時(shí)在液晶顯示器上顯示不同的菜單指示。通過(guò)鍵盤和液晶顯示的配合，可以完成人機(jī)對(duì)話，包括：運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)的在線監(jiān)視、用于調(diào)試的開(kāi)關(guān)量強(qiáng)制輸出，以及參數(shù)修改，事故追憶及故障數(shù)據(jù)的提取和顯示。5.3.2中斷程序作為中斷服務(wù)程序：主控制程序具有最高的中斷優(yōu)先級(jí)，中斷周期為0

.833毫秒。在中斷程序中完成以下功能：交流采樣，模擬輸入量有發(fā)電機(jī)測(cè)量PT輸出電壓和儀表PT輸出電壓以及發(fā)電機(jī)定子電流(均為三相)，另外還有轉(zhuǎn)子電流以及調(diào)節(jié)器的輸出電流等，在主控制程序中進(jìn)行模擬量的采樣，每個(gè)周波采集24點(diǎn)。FFT快速傅立葉變換及其它數(shù)據(jù)處理32位DSP芯片通過(guò)FFT變換分別計(jì)算出發(fā)電機(jī)三相電壓，三相電流有功功率，無(wú)功功率。調(diào)差計(jì)算按照設(shè)定好的調(diào)差系數(shù)和調(diào)差極性進(jìn)行調(diào)差計(jì)算，將附加調(diào)差給定加（減）到給定值上。其中：K為調(diào)差系數(shù)，Uref為電壓參考值，Uref_tiaocha為附加調(diào)差給定值?？刂埔?guī)律的實(shí)現(xiàn)按照給定的控制規(guī)律和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制量計(jì)算。GEX-2000采用串聯(lián)校正模型，本系統(tǒng)傳遞函數(shù)如圖5-2所示。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)為了抑制系統(tǒng)的低頻振蕩，本調(diào)節(jié)器具有電力系統(tǒng)穩(wěn)定器功能，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器采用改進(jìn)型的PSS-2A模型，其輸入信號(hào)為電功率P和角速度信號(hào)ω。模型框圖圖5-1所示： W + P 限幅 圖5-1PSS框圖Ks3Ks3 轉(zhuǎn)子電壓負(fù)反饋超前滯后環(huán)節(jié)可控硅環(huán)節(jié)發(fā)電機(jī)_測(cè)量環(huán)節(jié)圖5-2自動(dòng)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)方框圖 ββPSS具有下列輔助功能：自動(dòng)投切手動(dòng)投切輸出限幅，限幅值為發(fā)電機(jī)電壓標(biāo)么值的±5%~±10%，可現(xiàn)場(chǎng)整定。故障時(shí)自動(dòng)退出運(yùn)行。e)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器有PSS輸出信號(hào)的模擬量測(cè)量接口以及PSS相加點(diǎn)模擬量信號(hào)輸入口，方便測(cè)量整定PSS特性。給定子程序，設(shè)定發(fā)電機(jī)在不同的運(yùn)行工況下的參考電壓或參考轉(zhuǎn)子電流值并綜合計(jì)及PSS附加給定，恒功率因數(shù)給定，和無(wú)功功率調(diào)節(jié)附加給定值。在自動(dòng)運(yùn)行方式下，按下置位按鈕，在5秒內(nèi)電壓給定值增加到95％額定，并且置位功能閉鎖，置位功能在水電廠尤其重要，起到一個(gè)快速建壓并網(wǎng)的作用。保護(hù)程序所有保護(hù)的投退均可在菜單上進(jìn)行設(shè)定，保護(hù)只有在設(shè)定為投入狀態(tài)時(shí)才起作用。PT斷線程序?qū)y(cè)量到的儀表PT值和量測(cè)PT的值進(jìn)行比較，如果其差值大于較大值的1/8，則發(fā)PT斷線信號(hào)，如果是量測(cè)PT斷線，除發(fā)信號(hào)外，運(yùn)行方式由自動(dòng)運(yùn)行切換到手動(dòng)運(yùn)行方式。失脈沖檢測(cè)六組觸發(fā)脈沖重新被CPU重新回讀，并進(jìn)行綜合判斷，確定失脈沖的相，并顯示在液晶顯示器上。失脈沖發(fā)生時(shí)，發(fā)報(bào)警信號(hào)。欠勵(lì)限制和保護(hù)欠勵(lì)限制按兩段整定，如圖5-3所示，Ⅰ為限制線，Ⅱ?yàn)楸Ｗo(hù)線。需要說(shuō)明的是，在調(diào)節(jié)器控制程序中，有一個(gè)恒無(wú)功PI閉環(huán)計(jì)算環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)稱無(wú)功環(huán)。在發(fā)電機(jī)無(wú)功功率未進(jìn)入欠勵(lì)限制線內(nèi)，自動(dòng)控制環(huán)起作用，此時(shí)無(wú)功環(huán)節(jié)跟蹤，計(jì)算出的控制量不輸出。當(dāng)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率進(jìn)入低勵(lì)限制區(qū)時(shí)，無(wú)功環(huán)計(jì)算出的控制量輸出給可控硅，調(diào)節(jié)器進(jìn)入恒無(wú)功功率運(yùn)行，控制無(wú)功功率在限制值附近，不會(huì)再繼續(xù)減少，同時(shí)發(fā)報(bào)警信號(hào)。如果系統(tǒng)運(yùn)行情況發(fā)生變化，自動(dòng)恒電壓環(huán)計(jì)算出的控制量大于恒無(wú)功功率輸出時(shí)，調(diào)節(jié)器自動(dòng)切換到恒電壓調(diào)節(jié)，從而退出低勵(lì)環(huán)。如果調(diào)節(jié)器在某種工況下進(jìn)入限制區(qū)，而沒(méi)有被控制住，無(wú)功功率繼續(xù)減少，當(dāng)無(wú)功功率低于保護(hù)線時(shí)，調(diào)節(jié)器發(fā)報(bào)警信號(hào)并且切手動(dòng)方式運(yùn)行。低勵(lì)限制線和低勵(lì)環(huán)參數(shù)可以在菜單上進(jìn)行整定。保護(hù)線為對(duì)應(yīng)的限制線上無(wú)功功率的1.25倍。圖5-3圖5-3其中，Qa點(diǎn)為零有功時(shí)，允許進(jìn)相的無(wú)功功率值。Qb點(diǎn)允許發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的最大有功功率。過(guò)勵(lì)限制過(guò)勵(lì)限制是為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組長(zhǎng)期過(guò)負(fù)載而采取的限制勵(lì)磁措施，從轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組發(fā)熱考慮，當(dāng)強(qiáng)勵(lì)時(shí)，其容許的強(qiáng)勵(lì)時(shí)間t是隨發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流Ifd2的大小成反比關(guān)系。如圖5-4所示。過(guò)勵(lì)限制和保護(hù)按照下列原則：(a)Ifd＞Ifd_max時(shí)，延時(shí)1.5秒直接封鎖脈沖退出運(yùn)行.Ifd_max為菜單整定的瞬時(shí)過(guò)勵(lì)值；(b)Ifd＞1.1Ifdn、Ifd＜1.0Ifdn時(shí)計(jì)算反時(shí)限等效時(shí)間：Heat=∫(Ifd2-Ifdn2)*t;Heat_n=∫(Ifd_2set-Ifdn2)*t_set;其中：Ifd_set：設(shè)定的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)t_set：強(qiáng)勵(lì)時(shí)間；H0：顯示在液晶上，便于監(jiān)視。(c)H0>50%，發(fā)信號(hào)，限制增磁H0>80%，切手動(dòng)運(yùn)行，并且手動(dòng)運(yùn)行給定值設(shè)為90%IfdnH0<10%，可以復(fù)歸過(guò)勵(lì)信號(hào)V/Hz限制和保護(hù)V/Hz是為了防止發(fā)電機(jī)及其出口變壓器出現(xiàn)磁飽和。限制和保護(hù)的原則是：(a)當(dāng)V/Hz＞設(shè)定值時(shí)，閉鎖增磁,發(fā)過(guò)V/Hz信號(hào)，限制增磁。(b)當(dāng)V/Hz＞(設(shè)定值時(shí)+0.05)，面板V/Hz故障指示燈亮，過(guò)V/Hz繼電器動(dòng)作，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)為手動(dòng)方式運(yùn)行。切手動(dòng)1S后，如果V/Hz仍然動(dòng)作，則本通道退出運(yùn)行。(c)當(dāng)頻率大于45Hz，小于47.5Hz，等比例減小自動(dòng)運(yùn)行電壓給定值。(d)當(dāng)頻率低于45Hz時(shí)，立即退出運(yùn)行。系統(tǒng)自檢保護(hù)系統(tǒng)自檢功能含存儲(chǔ)器校驗(yàn)、電源檢測(cè)、可控硅故障，通訊故障等、當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，發(fā)通道故障信號(hào)，同時(shí)本通道退出運(yùn)行。對(duì)于主備用系統(tǒng)，備用通道自投。故障錄波記錄故障前10秒，故障后10秒所有采集到的模擬量數(shù)據(jù)。GEX-2000按先進(jìn)先出的原則記錄5組錄波數(shù)據(jù)，波形能顯示在液晶屏幕上，也可以上傳到上位機(jī)進(jìn)行分析打印。試驗(yàn)錄波能夠記錄試驗(yàn)啟動(dòng)前1秒，后19秒的通道的錄波數(shù)據(jù)，記錄通道為12個(gè)，波形能顯示在液晶屏幕上，也可以上傳到上位機(jī)進(jìn)行分析打印。在菜單上能設(shè)定階躍響試驗(yàn)的階躍量和階躍時(shí)間。事件記憶SOE按照時(shí)間的先后記錄20組事件發(fā)生的時(shí)間（精確到毫秒），包括：運(yùn)行操作信號(hào)如通道投入、退出；開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，如：滅磁開(kāi)關(guān)的合、分閘；故障追憶按照時(shí)間先后記錄20組故障發(fā)生的時(shí)刻（精確到毫秒），故障動(dòng)作值。試驗(yàn)功能通過(guò)此功能可以設(shè)置信號(hào)相加點(diǎn)的位置，PSS有補(bǔ)償試驗(yàn)使能，PSS無(wú)補(bǔ)償試驗(yàn)使能，可以設(shè)定調(diào)節(jié)器按恒定觸發(fā)角輸出，輸出觸發(fā)角大小在設(shè)定的最小觸發(fā)角到設(shè)定的最大觸發(fā)角范圍內(nèi)任意可調(diào)。通過(guò)這種操作可以測(cè)定交流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)。跟蹤切換手動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，自動(dòng)通道實(shí)時(shí)跟蹤發(fā)電機(jī)電壓；自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)通道延時(shí)30秒跟蹤轉(zhuǎn)子電流（或輸出電流）。兩種運(yùn)行方式之間能進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)切換。雙自動(dòng)通道之間通過(guò)CAN總線高速通訊將雙方的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，完成備用通道對(duì)運(yùn)行通道的跟蹤，同時(shí)，調(diào)節(jié)器根據(jù)轉(zhuǎn)子電流計(jì)算出對(duì)應(yīng)的觸發(fā)角，這兩種跟蹤方式的跟蹤結(jié)果實(shí)時(shí)進(jìn)行比較，以防止由于通訊過(guò)程中可能發(fā)生的誤碼，導(dǎo)致錯(cuò)誤跟蹤，進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的可靠性。在通道進(jìn)行人為切換試驗(yàn)前，先檢查備用通道的工作狀態(tài)應(yīng)該在跟蹤狀態(tài)，跟蹤通道的顯示的觸發(fā)角和運(yùn)行通道的觸發(fā)角基本相等，自動(dòng)電壓給定值UGR基本相等，IFR也基本相等。運(yùn)行方式的選擇調(diào)節(jié)器具有以下四種運(yùn)行方式選擇：恒機(jī)端電壓調(diào)節(jié)（AVR）恒勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)（AER）恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)（可選）恒無(wú)功功率調(diào)節(jié)（可選）以上四種運(yùn)行方式可以進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)切換，其中后兩種調(diào)節(jié)方式是疊加在第一種調(diào)節(jié)方式上的輔助功能。鍵盤、顯示及操作 GEX-2000微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，采用240*128的大屏幕彩色液晶顯示器進(jìn)行顯示，此顯示器可以顯示15*8=120個(gè)漢字或30*16=480個(gè)字符，此顯示器采用T6963C作為控制芯片，可以進(jìn)行圖形和文本的兩種顯示模式。液晶顯示器內(nèi)帶驅(qū)動(dòng)負(fù)電源，外配背光和芯片電源控制回路。 液晶顯示器主要完成人機(jī)交互界面的功能。主要作用包括：測(cè)量顯示、參數(shù)整定、故障顯示、事件追憶顯示，與鍵盤結(jié)合使用，完成以上功能。6.1鍵盤操作說(shuō)明上，下，左，右箭頭鍵的作用是用于選擇菜單的當(dāng)前工作欄，選中當(dāng)前菜單欄以后，分為以下兩種情況：（1）對(duì)用于反白顯示的菜單會(huì)以反白形式顯示。（2）以光標(biāo)顯示的菜單會(huì)將光標(biāo)跳到選中的位置閃爍。在修改參數(shù)時(shí)既可以用上下箭頭鍵，也可以用“+”，“-”鍵。其中上箭頭鍵用于數(shù)字增加，同“+”鍵，下箭頭鍵用于數(shù)字減小，同“-”鍵；“回車”鍵用于確認(rèn)當(dāng)前選重的菜單進(jìn)入下一級(jí)菜單，修改參數(shù)時(shí)用于確認(rèn)參數(shù)的修改。在初始界面顯示下，如果按一下“回車”鍵，進(jìn)入下一級(jí)主菜單界面顯示?！癚”鍵用于退出子菜單，返回上一級(jí)菜單，在修改參數(shù)時(shí)用于取消對(duì)參數(shù)的修改?！皬?fù)歸”鍵用于對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的信號(hào)進(jìn)行復(fù)歸。CPU復(fù)位：“復(fù)歸”鍵和“復(fù)位”鍵一起按下，可以對(duì)CPU進(jìn)行復(fù)位操作，運(yùn)行中，嚴(yán)禁操作CPU復(fù)位，會(huì)造成無(wú)功波動(dòng)。注意，在某些特殊的情況下，只按復(fù)歸鍵無(wú)法對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行復(fù)歸時(shí)，可以采用快速同時(shí)按下并彈起“復(fù)歸”和“Q”組合鍵幾次，可以將信號(hào)清除。6.2主畫(huà)面顯示 主畫(huà)面進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及主要測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示。此屏顯示從上到下共分為四個(gè)區(qū)域。第一區(qū)域：故障顯示區(qū)位于最頂端一行，最上面一行在調(diào)節(jié)器正常運(yùn)行時(shí)顯示微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障時(shí)顯示相應(yīng)的故障，例如：+C相脈沖故障，按下“復(fù)歸”鍵后重新顯示微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器標(biāo)識(shí)。第二區(qū)域：數(shù)據(jù)顯示區(qū)對(duì)應(yīng)顯示量定義如下，所有變量均以實(shí)際值進(jìn)行顯示。UG1: 機(jī)端三相線電壓平均值 IG1: 定子三相電流平均值UFD: 勵(lì)磁電壓，對(duì)于無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)此處顯示零IFD: 勵(lì)磁電流，對(duì)于無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)顯示的為調(diào)節(jié)器輸出電流UGR: 自動(dòng)（恒機(jī)端電壓調(diào)節(jié)）PID的給定參考電壓IFR: 手動(dòng)（恒轉(zhuǎn)子電流或恒輸出電流調(diào)節(jié)）PID的給定參考電流P: 有功功率Q: 無(wú)功功率ARF: 可控硅觸發(fā)角COS: 功率因數(shù)F0: 機(jī)端電壓頻率ILD： 對(duì)于雙柜均流運(yùn)行方式下的本柜輸出電流微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器UG1:13.80KV IG1:6.25KVUFD:265.1VIFD:1650AUGR:13.81KV IFR:1651AP:125.2MWQ:-10.13MARF:150.1 COS:0.866F0:50.01Hz ILD:50.12A滅磁開(kāi)關(guān)：合/分通道狀態(tài)：運(yùn)行/跟蹤主油開(kāi)關(guān)：合/分運(yùn)行方式：自動(dòng)/手動(dòng)2003-8-1816：12：20第三區(qū)域：狀態(tài)顯示區(qū) 在此區(qū)域內(nèi)，將主要的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)進(jìn)行顯示，其中包括：滅磁開(kāi)關(guān)：如果不做特殊說(shuō)明，滅磁開(kāi)關(guān)接常閉輔助接點(diǎn)，狀態(tài)顯示為“分”或“合”。主油開(kāi)關(guān)：用于顯示機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行還是空載運(yùn)行。主油開(kāi)關(guān)的狀態(tài)根據(jù)定子電流的有無(wú)進(jìn)行判別。通道狀態(tài)：表示調(diào)節(jié)器本通道的運(yùn)行狀態(tài)。分為以下三種情況：運(yùn)行、跟蹤、和退出。運(yùn)行方式：顯示的是當(dāng)前的運(yùn)行方式，分為自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)運(yùn)行兩種方式。其中自動(dòng)運(yùn)行方式，為恒發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)節(jié)，手動(dòng)運(yùn)行方式為恒轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)調(diào)節(jié)，對(duì)于無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子電流測(cè)不到，手動(dòng)運(yùn)行方式為恒調(diào)節(jié)器輸出電流調(diào)節(jié)。6.3主菜單顯示 在主畫(huà)面顯示情況下，按“回車”鍵，進(jìn)入主菜單顯示。按上下左右鍵選中菜單，按“回車”鍵后進(jìn)入主菜單顯示，按“Q”鍵逐級(jí)退回顯示菜單。 主 菜 單 測(cè)量顯示 參數(shù)設(shè)置保護(hù)投退 開(kāi)入狀態(tài)傳動(dòng)試驗(yàn) 系統(tǒng)試驗(yàn)故障追憶 故障波形 事件記錄 精度調(diào)整機(jī)組參數(shù) 系統(tǒng)設(shè)置試驗(yàn)選項(xiàng) 其它試驗(yàn)6.3.1測(cè)量顯示本菜單將全部測(cè)量到的數(shù)據(jù)以及計(jì)算得到的值顯示在屏幕上。對(duì)應(yīng)顯示量:UAB1,UBC1,UCA1: 量測(cè)PT三相線電壓 UG1: 量測(cè)PT三相線電壓平均值UAB2,UBC2,UCA2: 儀表PT三相線電壓 UG2: 儀表PT三相線電壓平均值IA,IB,IC: 定子對(duì)應(yīng)三相電流IG: 定子三相電流平均值ILA,ILB: 應(yīng)用于三機(jī)有刷勵(lì)磁系統(tǒng)，按雙柜均流運(yùn)行方式運(yùn)行，本柜和它柜輸出的勵(lì)磁電流F0: 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓頻率F1: 勵(lì)磁電源頻率URAN: 外部疊加的測(cè)試信號(hào)UPSS: PSS的輸出，在投入PSS時(shí)，先檢查此信號(hào)，此信號(hào)為零時(shí)，投入PSS沒(méi)有沖擊。UFD： 轉(zhuǎn)子電壓IFD： 轉(zhuǎn)子電流P： 有功功率Q： 無(wú)功功率COS: 功率因數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后三位顯示ARF: 觸發(fā)角U5V: 5V電源U12V: 12V電源H0: 發(fā)熱量百分比US： 系統(tǒng)側(cè)電壓測(cè)量顯示測(cè)量顯示UG1：KV ILA： AUAB1： KV ILB AUBC1： KV P: MWUCA1： KV Q:MVarIG： KA COSIA： KA F0：HzIB：KA F1：HzIC： KA ARFUG2： KV URAN： VUAB2： KV UPSS： VUBC2： KV U5V： VUCA2： KV U12V： V UFD： V H0： %IFD： A US: KV6.3.2參數(shù)設(shè)置 本菜單主要設(shè)定機(jī)組運(yùn)行需要的參數(shù)；例如PID參數(shù)，PSS參數(shù)；以及保護(hù)和限制參數(shù)。有》》》代表有下一級(jí)菜單；無(wú)》》》就在當(dāng)前菜單修改。本菜單需要密碼進(jìn)入。修改參數(shù)的方法如下：首先選中對(duì)應(yīng)菜單，按下確認(rèn)鍵，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)閃爍的光標(biāo)，按左右鍵使光標(biāo)移動(dòng)到需修改的位置，按上下鍵（或+，-鍵）增減數(shù)字，修改后須按回車鍵確定修改有效，光標(biāo)取消。若按下Q鍵則修改無(wú)效，閃爍光標(biāo)消失。 參數(shù)設(shè)置 自動(dòng)PID 》》》 手動(dòng)PID 》》》PSS參數(shù) 》》》 欠勵(lì)限制 》》》強(qiáng)勵(lì)倍數(shù) 2.0 強(qiáng)勵(lì)時(shí)間 10S瞬時(shí)過(guò)勵(lì) 2.2 V/Hz倍數(shù) 1.15調(diào)差極性 正 調(diào)差系數(shù) 5%最大角 150 最小角 20交軸電抗 0.7 增減速度 0.2%1、自動(dòng)PID 本菜單圖形化設(shè)定系統(tǒng)運(yùn)行需要的PID參數(shù)。修改參數(shù)的方法同上。 自動(dòng)PID參數(shù)_T1=0.94ST3=0.5SKP=12T2=9.4ST4=0.05S b=0.02 bb2、手動(dòng)PID 本菜單設(shè)定手動(dòng)運(yùn)行時(shí)需要的PID參數(shù)。

手動(dòng)PID參數(shù)T1=0.8ST3=2.0S KP=5T2=8.0ST4=2.0S 3、PSS參數(shù) 圖形化方式顯示PSS傳遞函數(shù)并將有關(guān)的參數(shù)在此頁(yè)進(jìn)行顯示。 PSS參數(shù) 9 10W + 11 12，13 14-22P 24-27 Tw1=0.15 Tw2=0.25 Ks2=1.00T5=0.15 T6=0.25 T7=1.00T8=0.15 T9=0.25 M=4KS1=100 T1=0.13 T2=0.22T3=0.08 T4=0.05 Ks3=1.00Ks3Ks34、欠勵(lì)限制A: 欠勵(lì)限制A點(diǎn) B: 欠勵(lì)限制B點(diǎn)K: 欠勵(lì)環(huán)比例系數(shù) Ti: 欠勵(lì)環(huán)時(shí)間常數(shù) 欠勵(lì)限制 Q B PAA：（0，200.2Mvar） B：（300.3MW，0）K：1.0 Ti:2.55S5、其它參數(shù)說(shuō)明 強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)：設(shè)定勵(lì)磁電流允許的最大值，當(dāng)勵(lì)磁電流達(dá)到設(shè)定的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)，調(diào)節(jié)器強(qiáng)減，將勵(lì)磁電流限制在設(shè)定的倍數(shù)之下。 強(qiáng)勵(lì)時(shí)間：設(shè)定勵(lì)磁電流達(dá)到強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)時(shí)，最大允許的強(qiáng)勵(lì)時(shí)間。 瞬時(shí)過(guò)勵(lì)：瞬時(shí)過(guò)勵(lì)保護(hù)動(dòng)作定值。當(dāng)勵(lì)磁電流達(dá)到此設(shè)定值后，1.5秒延時(shí)后，立即切除調(diào)節(jié)器。 V/Hz倍數(shù)：設(shè)定V/Hz保護(hù)定值，設(shè)定范圍為1.00～1.50。 調(diào)差極性: 用于設(shè)定調(diào)差系數(shù)的極性，根據(jù)機(jī)組情況可以設(shè)定為正調(diào)差和負(fù)調(diào)差。 調(diào)差系數(shù)：用于設(shè)定調(diào)差系數(shù)，設(shè)定范圍0%～15%，級(jí)差：0.1%。 最大α角：設(shè)定PID輸出的最大限幅值，對(duì)于全控橋一般設(shè)定為150o，對(duì)于半控橋，一般設(shè)定170o。 最小α角：設(shè)定PID輸出的最小限幅值，對(duì)于全控橋一般設(shè)定為15o，對(duì)于半控橋，一般設(shè)定為50o。 交軸電抗：用于PSS計(jì)算的一個(gè)參量。 增減磁速度：用于設(shè)定運(yùn)行人員進(jìn)行增、減磁操作時(shí)的電壓變化率，設(shè)定范圍為0.2%～2%UGN/秒。 6.3.3保護(hù)投退 通過(guò)此菜單將設(shè)定各項(xiàng)保護(hù)的投退開(kāi)關(guān)。需要密碼進(jìn)入此菜單。注：首先選中對(duì)應(yīng)菜單，按下確認(rèn)鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，這時(shí)光標(biāo)出現(xiàn)，按上下鍵改變投退狀態(tài)，確認(rèn)修改則按下回車鍵，修改有效并且光標(biāo)消失。若按下Q鍵則修改無(wú)效并且光標(biāo)取消。 保護(hù)投退 PT斷線 投/退 V/Hz限制 投/退欠勵(lì)限制 投/退 過(guò)勵(lì)限制 投/退失脈沖 投/退 自檢故障 投/退跳開(kāi)關(guān) 投/退 切本柜 投/退 切它柜 投/退 備用 投/退SCR故障 投/退 備用 投/退 備用 投/退 備用 投/退6.3.4開(kāi)入狀態(tài)開(kāi)入狀態(tài)顯示共可以顯示20路開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)狀態(tài)量。最后五行要通過(guò)滾屏操作。試驗(yàn)方法（從開(kāi)關(guān)量輸入板來(lái)的開(kāi)入量）：依次在后端子上加24V2電源，可觀察到對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)量輸入變位。如果信號(hào)有效，顯示合，信號(hào)無(wú)效顯示分。注意：所有開(kāi)關(guān)量中，只有滅磁開(kāi)關(guān)和（均流）運(yùn)行兩個(gè)開(kāi)關(guān)量按常閉接點(diǎn)要求，在該該開(kāi)關(guān)量輸入端子上加上24V2，顯示“分”，不加信號(hào)時(shí)，顯示“合”。

開(kāi)入狀態(tài) 滅磁開(kāi)關(guān) 合/分 零起升壓 合/分它退輸入 合/分 有功調(diào)整 合/分#1柜故障 合/分 #2功率故障 合/分#3柜故障 合/分 PSS投入 合/分通道投入 合/分 均流運(yùn)行 合/分自動(dòng)運(yùn)行 合/分 增磁 合/分減磁 合/分 恒無(wú)功 合/分恒cos 合/分 自退輸入 合/分它柜24V2 合/分 本柜24V1 合/分本柜24V2 合/分 油開(kāi)關(guān) 合/分備用 合/分 備用 合/分6.3.5傳動(dòng)試驗(yàn) 傳動(dòng)試驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的強(qiáng)制輸出。注意：此菜單只有在機(jī)組停機(jī)時(shí)方可以操作，（判斷條件為滅磁開(kāi)關(guān)在分閘位置時(shí)）。此菜單不需要密碼進(jìn)入。試驗(yàn)方法：選中需試驗(yàn)的菜單項(xiàng)，按下回車鍵，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)閃爍的光標(biāo)，按上下鍵改變開(kāi)關(guān)狀態(tài)，按回車鍵后開(kāi)關(guān)變位，如果按下Q鍵，則相應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)不改變，這時(shí)可以測(cè)量后端子開(kāi)關(guān)量輸出對(duì)應(yīng)的位是否相應(yīng)的發(fā)生變化。傳動(dòng)任一的限制和保護(hù)動(dòng)作時(shí)，調(diào)節(jié)器面板上的通道故障指示等都會(huì)亮，只有取消了所有的保護(hù)和限制傳動(dòng)試驗(yàn)，此通道故障指示燈才會(huì)復(fù)歸掉。 傳動(dòng)試驗(yàn)自動(dòng)運(yùn)行 合/分 手動(dòng)運(yùn)行 合/分PSS投入 合/分 恒無(wú)功 合/分恒COSφ 合/分 PT斷線 合/分V/Hz限制 合/分 過(guò)勵(lì)限制 合/分欠勵(lì)限制 合/分 自檢故障 合/分SCR故障 合/分 失脈沖 合/分備用 合/分 跳開(kāi)關(guān) 合/分它退輸出 合/分 自退輸出 合/分

6.3.6系統(tǒng)試驗(yàn) 在此界面下能進(jìn)行階躍響應(yīng)試驗(yàn)，并能顯示選定的變量的波形圖。圖形上顯示全部以標(biāo)幺值顯示。按左右鍵選中對(duì)應(yīng)的菜單，按回車鍵進(jìn)入修改對(duì)應(yīng)量。階躍量可在±20%范圍內(nèi)修改。第二項(xiàng)要整定的是階躍信號(hào)保持的時(shí)間，設(shè)定范圍可以從0秒到15秒，最小分辨率為0.1秒，選中開(kāi)始菜單后按下回車鍵即開(kāi)始有階躍量輸出，菜單此時(shí)顯示結(jié)束，直到20秒的錄波時(shí)間到為止，重新顯示開(kāi)始字樣。在試驗(yàn)過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)非正常情況，立即按下回車鍵則階躍量取消，菜單恢復(fù)顯示開(kāi)始字樣。試驗(yàn)結(jié)束后，選中WAVE菜單后按下確認(rèn)鍵，則顯示可供顯示的錄波量，按上下鍵可以改變當(dāng)前需顯示的錄波量UG1、UG2、IG、UFD、IFD、ILA、ILB、P、Q、、UGREF、IFREF共12個(gè)波形圖。再次按下回車鍵后則出現(xiàn)一條游標(biāo)，并在顯示屏右上角出現(xiàn)游標(biāo)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的時(shí)間和當(dāng)前的幅值（標(biāo)幺值顯示）。按左右鍵游標(biāo)左右慢速移動(dòng)，按下鍵游標(biāo)右快速移動(dòng)，按上鍵游標(biāo)左快速移動(dòng)。按Q鍵可以逐級(jí)向上退出菜單。此試驗(yàn)界面需要密碼進(jìn)入。WAVE:UG1WAVE:UG1 系統(tǒng)試驗(yàn) 1.0pu （0.9pu,5.0S） 20S階躍量：±10%時(shí)間：15S開(kāi)始/結(jié)束6.3.7故障追憶 在此菜單下顯示故障狀態(tài)及故障時(shí)的數(shù)據(jù)。分為動(dòng)作時(shí)間（精確到毫秒）、動(dòng)作類型、動(dòng)作值。動(dòng)作值為故障發(fā)生時(shí)刻的重要的模擬量采集值和重要的計(jì)算值，比如過(guò)熱累積量H0，H0的定義和計(jì)算方法在第五章有詳細(xì)敘述。此記錄數(shù)據(jù)為掉電保存，保存到串行EEPROM。共記錄20組這樣的數(shù)據(jù)。按上下鍵可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示。 故障追憶2003-8-2016:30:12:1501/20動(dòng)作類型： 過(guò)勵(lì)限制 動(dòng)作值：Ug1: KV Ug2: KVUfd:V Ifd AP1:MW Q1:MVarARF: F0:MvarUGR:KV IFR:AILB:AILA AU12V： V U5V：VH0:100%COS： 6.3.8故障波形波形顯示同系統(tǒng)試驗(yàn)，共可錄四組波形，進(jìn)入該菜單后自動(dòng)選中NUM菜單，光標(biāo)閃爍，按上下鍵選擇須觀察的組別，這時(shí)最下面一行出現(xiàn)該組波形記錄時(shí)間及故障類型，選中WAVE菜單后觀察波形的方法同系統(tǒng)試驗(yàn)。WAVEWAVE：UG1故障波形 (0.92pu,1.23s)1.0pu 20SNUM：1/4時(shí)間：2003-12-1212：20：34：123故障6.3.9事件記錄 事件記錄，記錄重要開(kāi)關(guān)量的變位。記錄總的數(shù)量為20個(gè)先進(jìn)先出的原則。按上下鍵可以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示。同時(shí)顯示出該開(kāi)關(guān)量是由分到合（0→1）還是由合到分變位（1→0）。 事件記錄1、 2003-8-2016:30:12:150滅磁開(kāi)關(guān)0→1 2、 2003-8-2016:30:12:150滅磁開(kāi)關(guān)1→0 3、 2003-8-2016:30:12:150滅磁開(kāi)關(guān)1→0 6.3.10精度調(diào)整 該菜單提供軟件電位器功能，修改實(shí)際測(cè)量值與顯示值之間的差異。需密碼進(jìn)入。注意：該菜單出廠時(shí)已調(diào)整好，一般不需現(xiàn)場(chǎng)修改。 精度調(diào)整UAB1: 1.000 UFD: 1.000UBC1: 1.000 IDF: 1.000UCA1: 1.000 URAN: 1.000IA: 1.000 AD16: 1.000IB: 1.000 ILB: 1.000IC: 1.000 ILA: 1.000UAB2: 1.000 U12V: 1.000UBC2: 1.000 U5V: 1.000UCA2: 1.000 P1： 1.000USA: 1.000 Q1: 1.000USB: 1.000 U1: 1.000USC: 1.000 U2: 1.000 6.3.11機(jī)組參數(shù) 進(jìn)行機(jī)組參數(shù)的參數(shù)修改方法同上。注意機(jī)組參數(shù)輸入不能有誤，對(duì)于無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)，額定勵(lì)磁電流處輸入同額定輸出電流。

機(jī)組參數(shù)額定機(jī)端電壓： 13.8 KV額定定子電流： KA額定勵(lì)磁電壓： A額定勵(lì)磁電流： V空載勵(lì)磁電壓： V 額定輸出電流： V 功率電源頻率： 350 Hz6.3.12系統(tǒng)設(shè)置 設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，波特率1對(duì)應(yīng)的是232通訊的波特率，波特率2對(duì)應(yīng)的是CAN通訊的波特率。DA1輸出和DA2輸出可選擇兩路DA輸出量。通道配置可配置為單通道運(yùn)行或雙通道運(yùn)行，運(yùn)行方式可設(shè)為主柜，從柜方式（雙柜均流）或主備方式(主備方式)，故障清零對(duì)應(yīng)故障追憶的清除，事件清零對(duì)應(yīng)事件記錄的清除。該菜單需密碼進(jìn)入。密碼設(shè)定可以設(shè)置新的密碼，同時(shí)本菜單還提供時(shí)間校正的功能。通道配置：可以配置為單通道或者雙通道，當(dāng)設(shè)定為單通道時(shí)，通道之間的互檢功能被閉鎖。運(yùn)行方式：根據(jù)具體的勵(lì)磁方式，本通道可以配置為主柜、從柜、和主備。對(duì)于雙柜均流運(yùn)行的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，從柜以主柜的輸出電流為目標(biāo)，進(jìn)行給頂值的改變，以達(dá)到雙柜均流的效果。主備方式下兩個(gè)通道是對(duì)等的，一個(gè)通道運(yùn)行，那么另一個(gè)通道就跟蹤。 系統(tǒng)設(shè)置密碼設(shè)定： 9999通訊地址： 0001波特率1：9600波特率2：40KDA1輸出：0001DA2輸出：0001通道配置： 單/雙 運(yùn)行方式：主柜/從柜/主備故障清零：OK 事件清零：OK時(shí)鐘設(shè)定：2003-8-2116:30:126.3.13試驗(yàn)選項(xiàng)測(cè)試信號(hào)使能進(jìn)入該菜單后測(cè)試信號(hào)使能為禁止?fàn)顟B(tài)，按下確認(rèn)鍵后光標(biāo)閃爍，這時(shí)可以按上下鍵修改為允許狀態(tài)，再次按下確認(rèn)鍵則測(cè)試信號(hào)加入測(cè)試信號(hào)相加點(diǎn)，若按下取消鍵則修改無(wú)效，光標(biāo)取消。退出該菜單時(shí)，測(cè)試信號(hào)使能自動(dòng)置為禁止?fàn)顟B(tài)。測(cè)試信號(hào)相加點(diǎn)對(duì)應(yīng)測(cè)試信號(hào)相加入的位置。0電壓給定點(diǎn)1-8 備用9-27 PSS傳遞函數(shù)相加點(diǎn)，如PSS傳遞函數(shù)框圖所示。注：該功能只有在進(jìn)行PSS試驗(yàn)時(shí)使用，投入正常運(yùn)行后，一定要把測(cè)試信號(hào)使能設(shè)定為禁止?fàn)顟B(tài)。測(cè)試類型對(duì)應(yīng)測(cè)試方式有有補(bǔ)償試驗(yàn)、無(wú)補(bǔ)償試驗(yàn)和結(jié)束狀態(tài)，當(dāng)測(cè)試類型為無(wú)補(bǔ)償試驗(yàn)時(shí)，PSS輸出置為零，測(cè)試PID環(huán)節(jié)的特性，當(dāng)測(cè)試類型為有補(bǔ)償試驗(yàn)時(shí)，PSS的輸入P置為零，測(cè)試信號(hào)加入，測(cè)試PSS+PID環(huán)節(jié)的特性。當(dāng)測(cè)試類型置為結(jié)束時(shí)，PSS正常工作。注意：切換測(cè)試類型時(shí)應(yīng)先將PSS退出，切換完成后觀察測(cè)量顯示的UPSS輸出，等待UPSS穩(wěn)定輸出接近于零時(shí)再投入PSS。PSS限幅值對(duì)應(yīng)PSS的輸出對(duì)應(yīng)PID輸出的比例，一般不超過(guò)10%。PSS投入對(duì)應(yīng)PSS投入的限值，即發(fā)電機(jī)有功達(dá)到額定有功的比例數(shù)時(shí)，PSS投入。PSS退出對(duì)應(yīng)PSS退出的限值，即發(fā)電機(jī)有功達(dá)到額定有功的比例數(shù)時(shí)，PSS退出。 試驗(yàn)選項(xiàng)測(cè)試信號(hào)使能：