发电机动态模拟实验系统是基于现代电力系统高度自动化的模拟发电机组运行的综合实验系统,可以为电气类专业实验教学提供一个综合的电力系统物理仿真实验平台,满足开放式,创新性和综合型实验要求,同时为大学生和研究生从事科研工作创造实验条件。论文在对现有电气仿真实验系统深入研究的基础上,充分考虑实验系统的特点和功能,提出了一种适合实验系统的调速、励磁、机组综合控制模式。系统采用开放的模块化体系结构,主要由原动机调速、励磁调节、机组控制、人机接口等模块构成。论文首先介绍了发电机动态模拟实验系统的功能与特点,分析了原动系统与励磁调节器的原理与组成,建立了模拟励磁系统数学模型,在此基础上采用双闭环控制对直流电动机的机械特性进行改造,以模拟原动机自平衡特性;采用可控硅模拟励磁系统的方案,模拟半导体自并励励磁方式、他励励磁方式。设计了基于PLC的原动系统与励磁调节器的模拟实验装置,实现了原动系统、励磁调节器的全数字化,并完成了硬件电路和软件的设计。本文详细阐述了机组自动开停机流程图,并通过宏指令函数实现了触摸屏与PLC的数据交换。介绍了系统监控功能,利用组态软件、PLC自由口通信和ModBus规约实现PLC与上位机的通讯。静态和动态试验表明:实验装置能更好地实现对原动机调速器及自平衡特性、发电机励磁系统的仿真,整个系统的控制精度、可靠性和稳定性等都大为提高,各种参数都达到了预期的设计要求,具有明显的性价比优势和推广应用前景。