Page 85 - 电力与能源2022年第一期

刘 瑞, 等: 针对 UN5000 励磁系统起励问题的研究与优化 7
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表 1 实验室发电机数据
参数 标称值 变比 补充说明
视在功率 S N / MVA 733
额定机器电压( 直流) U / V 20000 20000 / 100
额定机器电流( 直流) I / A 21160 28000 / 5
额定机器频率 f / Hz 50
同步 d轴电抗( 标幺值) X d 2.31
同步 q 轴电抗( 标幺值) X q 2.31
空载磁场电流( 交流) I fo / A 68.3
对于带有 旋 转 励 磁 机 的 系 统, 只 对 励 磁 机 磁 场
额定磁场电流( 交流) I fN / A 246
有效
上限电流( 交流) I p / A 537
空载磁场电压( 交流) U fo /V 4.78
对于带有 旋 转 励 磁 机 的 系 统, 只 对 励 磁 机 磁 场
额定磁场电压( 交流) U fN / V 18.6
有效
上限电压( 交流) U p / V 40.6
提供方式 PMGSu pp l y - 只是暂时的
励磁变压器( 直流) U 1 / U 2 / V 仅用于测试目的
PMG 频率 / Hz 400
转换器电源电压( 直流)/ V 250 相对相
转换器电源频率 / Hz 50 PMG 和测试电源
励磁系统额定电流( 直流) I EN / A 270
3×400
辅助电源( 直流)( U aux / f )/( V / Hz )
1×230 / 50
蓄电池电源 1 电压( 交流) Ubatt / V 110
蓄电池电源 2 电压( 交流) Ubatt / V 110

图 5 高初始磁场电流下相关数据曲线图 图 6 新逻辑起励相关数据曲线图
2.2 新起励逻辑以及高初始磁场电流下模拟仿真 平稳, 无需启动开环调节器。从曲线 4 可以看出,

针 对 机 组 起 励 高 初 始 磁 场 电 流 时, ABB 3 个 PID 增益在 4s的斜坡期间从 0 恢复到比例
UN5000 励磁系统控制电压 U c 已经严重漂移情 因子 1 , 在励磁开启命令下触发, 需要在实际发电
况, 以及防止励磁系统起励在灭磁后没有完全灭 机上优化斜坡时间。
磁情况下, 在原有系统中增加了两个模块。为防
3 结语
止高初始磁场电流下 原始斜坡逻辑使控制电压
U c 漂 移 情 况, 新 增 加 了 一 个 INT 模 块 以 及 本文对一起由于 UN5000 励磁系统自 动 建
MULDIV 模块。对于解决灭磁没有完成时再次 压过程中控制逻辑失效, 易导致电厂起机失败问

投入励磁情况, 增加了一个闭锁逻辑模块。 题进行研究, 最终通过对励磁系统内部增设相应
为了防止系统在逆变灭磁以及跳闸后, 由于 逻辑进行解决, 并在实验室得到相关验证。该优
机端电压在没有完全减到 0V 时, 再次发出启动 化方法可为当前所有使用 UN5000 励 磁 系 统 在
起励时出现异常升压, 以及系统灭磁未结束前防
励磁命令, 因此考虑增加一段闭锁程序。
为验证新的起励逻辑, 模拟高初始磁场电流 止再起励问题提供参考, 防止发电企业再次出现
类似问题。这对维护发电机组可靠稳定运行避免
下的起励过程, 其起励相关波形图如图 6 所示。
从图 6 可以看出, 磁电流曲线 3 的上升更为 发电机由于异常起励受到大励磁电流冲击而损坏