一种发电机励磁控制系统仿真装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力技术领域，特别是涉及一种发电机励磁控制系统仿真装置。
【背景技术】
[0002]电网在某些特定运行工况以及故障下，存在系统电压稳定性问题，例如直流系统送端孤岛运行下发生各种直流闭锁故障，会导致电压的大幅增高，在这些情况下必须通过仿真分析预先判断电网可能面临的电压稳定性问题。而这些特定运行情况下，电网电压稳定特性与发电机的励磁控制系统特性息息相关，常规的仿真往往对于励磁系统的建模比较粗略，对于励磁系统控制特性仿真结果不够精确，影响了电网稳定性分析。
[0003]因此，针对现有技术不足，提供一种能够精确模拟发电机励磁控制特性的装置非常必要。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供发电机励磁控制系统仿真装置，通过该仿真装置，可以实现对励磁系统控制特性的精确仿真，具有仿真结果精确的特点。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术措施实现。
[0006]一种发电机励磁控制系统仿真装置，设置有发电机励磁调节器仿真器、励磁系统功率单元仿真器、发电机和电力系统仿真器，所述发电机和电力系统仿真器的输出端与所述发电机励磁调节器的输入端连接，所述发电机励磁调节器仿真器的输出端与所述励磁系统功率单元仿真器的输入端连接，所述励磁系统功率单元仿真器的输出端与所述发电机和电力系统仿真器的输入端连接。
[0007]发电机和电力系统仿真器将机端电压电流、发电机并网信号送至发电机励磁调节器仿真器，发电机励磁调节器仿真器将励磁电压控制量送入励磁系统功率单元仿真器，励磁系统功率单元仿真器将发电机励磁电压送入发电机和电力系统仿真器，可通过设置发电机和电力系统仿真器中的电力系统结构、参数和故障，实现整个励磁系统控制特性的仿真。
[0008]上述励磁调节器仿真器设置有自动电压控制器AVR、过励限制器、欠励限制器、伏赫兹限制器、定子电流限制器和电力系统稳定器；
[0009]所述过励限制器、欠励限制器、伏赫兹限制器、定子电流限制器分别与所述自动电压控制器AVR双向连接，所述电力系统稳定器的输出端与所述自动电压控制器AVR的输入端连接，所述自动电压控制器AVR的输出端与所述励磁系统功率单元仿真器的输入端连接。
[0010]上述自动电压控制AVR设置有基本量计算器、综合比较器、加法器和增减磁综合计算器，所述基本量计算器的输入端与所述发电机和电力系统仿真器的输出端连接，所述基本量计算器的输出端分别与过励限制器、欠励限制器、伏赫兹限制器、定子电流限制器的输入端连接，所述过励限制器、欠励限制器、伏赫兹限制器、定子电流限制器的输出端分别与所述综合比较器的输入端连接，所述综合比较器的输出端与所述增减磁综合计算器的输入端连接，所述增减磁综合计算器的输出端、电力系统稳定器的输出端分别与所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端与所述励磁系统功率单元仿真器的输入端连接。
[0011]上述过励限制器设置有反时限曲线计算器和励磁电流控制值计算器，所述基本量计算器的第一输出端与所述反时限曲线计算器的输入端连接，所述反时限曲线计算器的输出端与所述励磁电流控制值计算器的输入端连接，励磁电流控制值计算器的输出端与所述综合比较器的第一输入端连接。
[0012]上述欠励限制器设置有限制曲线计算器和欠励输出计算器，所述基本量计算器的第二输出端与所述限制曲线计算器的输入端连接，所述限制曲线计算器的输出端与所述欠励输出计算器的输入端连接，欠励输出计算器的输出端与所述综合比较器的第二输入端连接。
[0013]上述伏赫兹限制器设置有频率电压比较器和过激磁输出计算器，所述基本量计算器的第三输出端与所述频率电压比较器的输入端连接，所述频率电压比较器的输出端与所述过激磁输出计算器的输入端连接，过激磁输出计算器的输出端与所述综合比较器的第三输入端连接。
[0014]上述定子电流限制器设置有感性定子过流计算器和容性定子过流计算器，所述基本量计算器的第四输出端与所述感性定子过流计算器的输入端连接，所述感性定子过流计算器的输出端与所述综合比较器的第四输入端连接，所述基本量计算器的第五输出端与所述容性定子过流计算器的输入端连接，所述容性定子过流计算器的输出端与所述综合比较器的第五输入端连接。
[0015]本实用新型提供的发电机励磁控制系统仿真装置，设置有发电机励磁调节器仿真器、励磁系统功率单元仿真器、发电机和电力系统仿真器，所述发电机和电力系统仿真器的输出端与所述发电机励磁调节器仿真器的输入端连接，所述发电机励磁调节器的输出端与所述励磁系统功率单元仿真器的输入端连接，所述励磁系统功率单元仿真器的输出端与所述发电机和电力系统仿真器的输入端连接。该仿真装置可以实现对发电机励磁系统控制特性的精确仿真，具有结构简单、仿真结果精确的特点。
【附图说明】
[0016]利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
[0017]图1是本实用新型一种发电机励磁控制系统仿真装置的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型一种发电机励磁控制系统仿真装置的一具体结构示意图。
[0019]图3是本实用新型一种发电机励磁控制系统仿真装置的另一具体结构示意图。
[0020]在图1至图3中，包括:
[0021]发电机励磁调节器仿真器1、
[0022]励磁系统功率单元仿真器2、
[0023]发电机和电力系统仿真器3、
[0024]自动电压控制器AVR 4、
[0025]基本量计算器10、综合比较器11、加法器12、增减磁综合计算器13、
[0026]过励限制器5、
[0027]反时限曲线计算器14、励磁电流控制值计算器15、
[0028]欠励限制器6、
[0029]限制曲线计算器16、欠励输出计算器17、
[0030]伏赫兹限制器7、
[0031]频率电压比较器18、过激磁输出计算器19、
[0032]定子电流限制器8、
[0033]感性定子过流计算器20、容性定子过流计算器21、
[0034]电力系统稳定器9。
【具体实施方式】
[0035]结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。
[0036]实施例1。
[0037]本实施例提供一种发电机励磁控制系统仿真装置，如图1所示，设置有发电机励磁调节器仿真器1、励磁系统功率单元仿真器2、发电机和电力系统仿真器3。发电机和电力系统仿真器3的输出端与发电机励磁调节器的输入端连接，发电机励磁调节器仿真器的输出端与励磁系统功率单元仿真器2的输入端连接，励磁系统功率单元仿真器2的输出端与发电机和电力系统仿真器的输入端连接。
[0038]发电机和电力系统仿真器3将机端电压电流、发电机并网信号送至发电机励磁调节器仿真器1，发电机励磁调节器仿真器I将励磁电压控制量送入励磁系统功率单元仿真器2，励磁系统功率单元仿真器2将发电机励磁电压送入发电机和电力系统仿真器3，可通过设置发电机和电力系统仿真器3中的电力系统结构、参数和故障，实现整个励磁系统控制特性的仿真。
[0039]如图2所示，发电机励磁调节器仿真器设置有自动电压控制器AVR 4 (全称Automatic Voltage Regulator)、过励限制器5、欠励限制器6、伏赫兹限制器7、定子电流限制器8和电力系统稳定器9。
[0040]过励限制器5、欠励限制器6、伏赫兹限制器7、定子电流限制器8分别与自动电压控制器AVR 4双向连接，电力系统稳定器9的输出端与自动电压控制器AVR 4的输入端连接，自动电压控制器AVR 4的输出端与励磁系统功率单元仿真器2的输入端连接。
[0041]具体的，如图3所示，自动电压控制AVR设置有基本量计算器10、综合比较器11、加法器12和增减磁综合计算器13，基本量计算器10的输入端与发电机和电力系统仿真器3的输出端连接，基本量计算器10的输出端分别与过励限制器5、欠励限制器6、伏赫兹限制器7、定子电流限制器8的输入端连接，过励限制器5、欠励限制器6、伏赫兹限制器7、定子电流限制器8的输出端分别与综合比较器11的输