国电南瑞励磁系统技术交流PPT课件

发电机励磁系统技术交流 国电南瑞科技股份有限公司2020年4月16日 主要内容 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 4 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 热管散热器利用工质的相变原理 将发热器件的热量通过热管传导到较大面积的片型散热器 翅片 上 达到大面积散热的作用 典型热管由管壳 吸液芯和端盖组成 热管两端一个为蒸发段 加热段 另一个为冷凝段 冷却段 中间为绝热段 热管功率柜 热管功率柜 6 基于流体动力学的功率柜散热仿真 计算可控硅的发热量 仿真散热器在不同状态下的热阻 优化功率元件的选型 仿真流阻 优化结构设计 最终通过实际试验验证 功率柜温度场分布图 7 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 主要部件 硬件技术 硬件技术 硬件技术 热管功率柜 8 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 设有备用风机 当满足一定的启风机条件时 启动风机 使用风冷散热 风机启动的条件设定为 柜内温度高 2倍强励运行 过流等情况 热管功率柜 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 励磁系统智能调试 诊断技术 现状 条件 详细描述事件名称 发生时间 可能的原因 事件结果 相关参数以及建议措施 励磁系统智能调试 诊断技术 工控机界面 使用操作 辅助试验功能 指导试验步骤 一键完成相关操作 采集记录相关数据 自动生成试验报告 静态试验 励磁系统智能调试 诊断技术 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 14 低励变参数 5 下阶跃 有 无变参数对比 低励变参数控制 变参数控制 定参数控制 15 低励变参数 基于准线性化模型的控制策略 将同步电机中不同控制对象 电压 电流 无功 折算为同一控制目标 实现了励磁控制系统的近似线性化 显著提升了励磁控制系统的动态响应速度 辅环性能在全工况范围内得到大幅改善 解决了主辅环协调性的难题 16 低励变参数 基于准线性化模型的控制策略 17 低励变参数 基于准线性化模型的控制策略 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 19 公司简介 PSS4B模型优化及参数整定 20 公司简介 PSS4B模型优化及参数整定 21 公司简介 PSS4B模型优化及参数整定 无PSS时2 阶跃 有PSS时2 阶跃 中国电科院结论 1 PSS4B对于系统计算的要求较高 需要采用浮点计算 否则对于实际的结果有很大影响 对于参数设置的要求也很高 需要精确到小数点后五位 当采用精确到小数点后两位的时候 测试结果与计算结果有很大差别 2 南瑞电控的调节器配置的PSS4B附加控制功能能满足现场的要求 通过现场阶跃试验的验证对于本机振荡有良好的阻尼 同时通过仿真平台和计算 对于超低频的振荡也有很好的阻尼作用 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 基于可控硅精确化模型的阻容吸收参数设计 三相晶闸管整流桥 换相过程的励磁电压 基于可控硅精确化模型的阻容吸收参数设计 可控硅的反向恢复过程 吸收瞬时浪涌能量 抑制过电压 限制电容放电电流引起的电流上升率 Rs与Cs 过电压倍数K 电阻损耗Wr之间的变化规律 在相同的Cs参数条件下 存在一个最佳的Rs值 基于可控硅精确化模型的阻容吸收参数设计 26 实测过电压峰值为2440V 是阳极电压峰值1435V的1 7倍 仿真过电压峰值为2410V 是阳极电压峰值1435V的1 68倍 实测阳极过电压波形 根据实际参数仿真阳极过电压波形 基于可控硅精确化模型的阻容吸收参数设计 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 采用辅助逆变脉冲发生器实现逆变功能 使晶闸管整流桥的输出电压为负值 即使励磁调节装置故障 特别是该装置失控或者误强励工况下 确保可靠地实现逆变灭磁 同时也可以降低对灭磁开关最大弧压的要求 专利 ZL200920256519 0具有辅助逆变脉冲发生器的励磁电路 辅助逆变脉冲发生技术 辅助逆变脉冲发生器设计基于独立的FPGA硬件 通过锁相技术设计辅助脉冲触发回路 并通过自检功能 确保在励磁调节器状态未知的情况下 实现逆变灭磁的冗余设计 辅助逆变脉冲发生器灭磁时序设计当机组保护装置发出励磁跳闸命令 切除励磁调节装置控制脉冲 投入辅助逆变脉冲发生器 向晶闸管整流桥发逆变脉冲 触发角 150 跳磁场断路器 辅助逆变脉冲发生技术 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 主要部件 硬件技术 数字化励磁产品 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 主要部件 硬件技术 数字化励磁产品 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 数字化励磁产品 数字化励磁与传统励磁的区别 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 数字化励磁产品 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 数字化励磁产品 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 数字化励磁产品 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 目前市场上没有一款完全满足灭磁及过压回路测试的测试仪 很多电厂在定期检修过程中灭磁及过压回路试验的缺失给机组的运行带来很大的隐患 灭磁测试仪是通用性的交 直流测试仪器 该仪器不仅可用作氧化锌阀片的测试 转子过压回路的测试和励磁主回路的耐压测试 同时也广泛适用于电工器材 胶木电气 变压器 电度表等各种电子电器产品的耐压测试 灭磁及过压测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 外观 高品质铝合金拉杆箱设计承重50KG 灭磁及过压测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 灭磁及过压测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 直流波形对比 灭磁测试仪10mA直流电流波形 普通耐压测试仪10mA直流电流波形 灭磁及过压测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 氧化锌测试接线 灭磁及过压测试仪 2020 4 16 转子过压部件试验接线 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 灭磁及过压测试仪 2020 4 16 实测波形过压触发2500V 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 峰值标定波形标定730V 转子过压部件试验实测波形 氧化锌 灭磁及过压测试仪 2020 4 16 转子过压部件试验实测波形 碳化硅 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 灭磁及过压测试仪 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 FLZ T1小电流测试仪是发电机励磁系统小电流试验的专用仪器 主要是检查励磁系统同步回路 脉冲回路以及功率元件性能 特性 试验电压低 输出AC50V 安全可靠 配置控制回路 一键式关闭 接口简单 使用方便 友好人机界面 基于windows操作系统的平板电脑 可显示试验波形及数据 试验波形及数据方便读取 存储 全铝箱体 重量 10kg 易于携带 小电流测试仪 2020 4 16 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 技术指标 小电流测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 小电流测试仪 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 励磁系统远程数据分析系统 第51页 巡检方式落后 无法状态预测 运维人员专业技术水平普遍较低 发生故障后无法快速定位 定位问题慢 运维人员定时巡检记录数据主要依靠笔纸 记录不全 无法产生数据资源记录数据杂乱无法追溯及分析 励磁系统运行状态检测主要依靠内部限制及保护功能进行监视 无法对状态变化趋势进行预测 存在问题 第52页 确保信息资源价值的充分发挥 减少资源浪费 提升用户信息资源的安全系数 监控告警秒级完成 改善企业核心业务的运营效率 准确定位故障 故障定位准确率100 完整的 规范的 高适应性的IT运维服务体系 客户价值 励磁系统远程数据分析系统 使用后 励磁系统远程数据分析系统 励磁系统远程数据分析系统 励磁系统远程数据分析系统 热管功率柜 励磁系统智能调试 低励变参数控制 PSS4B模型优化 可控硅精确化模型阻容吸收参数设计 辅助逆变脉冲发生技术 数字化励磁产品 灭磁及过压测试仪 小电流测试仪 励磁系统远程数据分析系统 发电机励磁仿真测试仪 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 主要部件 硬件技术 发电机励磁仿真测试仪 同步发电机励磁系统对机组安全和电力系统的稳定性起着至关重要的作用 因此 必须在制造 运行 维护等各个阶段对励磁装置进行全面的静动态特性测试 以检验其性能是否满足规定要求 目前普遍使用保护校验仪进行励磁系统静态调试 无法验证发电机及励磁系统动态特性 市场上用于发电机仿真测试 如RTDS 的装置价格都在数百万以上 且体积较大 不便携带 发电机励磁仿真测试仪可以完成励磁系统各项动态试验 携带方便 操作上手简单 可适用于励磁系统的开发 调试 培训 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 主要部件 硬件技术 发电机励磁仿真测试仪 仿真器考虑到装置本身的独立性 采用多片CPU计算仿真模型 从而提高了仿真计算的精度和速度 仿真器在结构上采用先进的多CPU并行处理的仿真方案 在算法上采用自主开发的并行解耦算法 仿真器获得AVR发出的可控硅触发角 利用可控硅整流单元的数学模型及励磁系统的等值模型 计算出励磁电压 机端电压和定子电流 通过功放电路将计算出来的数字量转化为完全按照发电机二次侧规格的电气量 从而可以实现仿真器与AVR的无缝接口 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 主要部件 硬件技术 发电机励磁仿真测试仪 仿真器模拟机端短路时 AVR最大励磁电流限制波形 2020 4 16 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 三机励磁方式 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 硬件技术 主要部件 硬件技术 发电机励磁仿真测试仪 主要内容 国电南瑞科技股份有限公司南京电气控制分公司 简称南瑞电控 是南瑞集团公司下属专业从事电力电子相关技术应用的分公司 主要为客户提供发电机励磁系统 大功率同步电机静止变频器 SFC 风力发电主控 变流器及变桨控制器 电动汽车充电 港口岸电等控制设备 励磁专业方面 南瑞电控是世界第一台微机励磁调节器的研制者 从事励磁产品的科研和生产已有三十多年 励磁产品历经四代 各类机组励磁系统不断打破国外垄断 一直引领着励磁技术发展的潮流 公司简介 1985 1996 1998 2000 2003 2004 2009 2012 世界第一个成功地把微机励磁调节器投入工业运行 首套300MW静止励磁系统投运 首套800MW火电励磁系统投入运行 首套1000MW火电 300MW抽蓄励磁系统投运 国内首台全数字自适应电力系统稳定器 PSS 投入运行 首套660MW火电励磁系统投运 三峡右岸电站700MW励磁系统开始投运 至2008年全部投运 三峡地下电站700MW国产励磁系统投运 2011 首套SFC配合的9E级燃机励磁系统投运 2013 百万机组励磁系统规模化生产 调试投运 2014 研发大容量机组交流励磁系统 2015 首台国产百万核电机组励磁系统投运 励磁专业发展历程 2016 研