200MW发电机自并励励磁自动控制系统设计.doc

辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 （论文） PAGE 辽 宁 工 业 大 学 电力系统自动化 课程设计（论文） 题目： 200MW发电机自并励励磁自动控制系统设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 电气104 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：2013.12.16 — 12.29 本科生课程设计（论文） 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：电气工程及其自动化 学 号 100303115 学生姓名 李洋 专业班级 电气104 课程设计题目 200MW发电机自并励励磁自动控制系统设计 课程设计（论文）任务 设计要求 阐述发电机励磁控制系统的控制原理。 确定励磁控制系统方案。 设计输入接口及电力参数数据采集通道。 设计输出接口及输出励磁控制通道。 确定控制算法，设计系统软件。 对设计进行总结。 基本参数及要求： 1 水轮发电机容量200MW，功率因数0.8，定子额定电压20KV，额定转子电压220V。 2 要求电压调差系数在±11%范围内可调。 3 强励倍数1.8，不小于10秒 4 调压精度，机端电压静差率小于1％。 5 自动电压调节范围：80％～120％。 6 起动升压至额定电压时，超调量不大于15％。 进度计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（1天） 2、系统总体方案设计，选择CPU，设计单片机最小系统。（1天） 3、设计输入接口及电力参数数据采集通道。（2天） 4、设计输出接口及输出励磁控制通道。（3天） 5、系统软件设计。（2天） 6、撰写、打印设计说明书（1天） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘 要 针对自并励励磁系统，论述了自并励励磁自动控制系统的特点及发展现状，分析了目前自并励励磁自动控制的原理和实现方法，励磁系统是同步发电机的重要组成部分,它直接影响发电机的运行特性。励磁系统根据负载电流、功率因数、端子电压的变化而自动调节励磁电流,达到保持发电机机端电压稳定的目的。较好的励磁控制系统可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，同时也能为电网提供电能，而且还可有效地改善电力系统静态与暂态稳定性。基由此原因提出了由AT89C51单片机的同步发电机自并励自动控制系统的设计，对单片机最小系统的经济比较，从而选择了按键电平复位电路和内部时钟电路，在此基础上设计了励磁装置的硬件系统和软件系统。对整个系统进行了MATLAB仿真，用来与运算结果进行比较。 同时也对主要部分进行了PID 控制设计,通过其对系统的分析、计算、反馈，使得整个系统在一个可控的范围内。 关键词：自并励励磁系统；AT89C51单片机；MATLAB仿真;PID控制; 目 录 TOC \o 1-3 \f \h \z HYPERLINK \l _Toc19789 第1章 绪论 PAGEREF _Toc19789 1 HYPERLINK \l _Toc13147 1.1 励磁控制系统概况 PAGEREF _Toc13147 1 HYPERLINK \l _Toc13741 1.2 本文主要内容 PAGEREF _Toc13741 1 HYPERLINK \l _Toc29048 第2章 发电机自并励励磁自动控制系统硬件设计 PAGEREF _Toc29048 3 HYPERLINK \l _Toc5444 2.1 发电机自并励励磁自动控制系统总体设计方案 PAGEREF _Toc5444 3 HYPERLINK \l _Toc1544 2.2 单片机最小系统设计 PAGEREF _Toc1544 4 HYPERLINK \l _Toc14894 2.2.1 单片机AT89C51 PAGEREF _Toc14894 4 HYPERLINK \l _Toc31126 2.2.2 电平复位电路的设计 PAGEREF _Toc31126 5 HYPERLINK \l _Toc6722 2.2.3 内部时钟电路的设计 PAGEREF _Toc6722 6 HYPERLI