同步发电机光控无刷励磁系统的研究

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安全是核电站的生命,而核电机组的可靠性也是核电站安全性的一个重要方面.由于核电机组的装机容量较大,其励磁电流达到数千安培,会造成集电环严重过热,而且有火花隐患,对核电机组漏氢易产生火患,造成严重后果.而无刷励磁系统虽解决集电环的"瓶颈"制约,但其励磁控制是通过具有1~2s时间常数的交流无刷励磁机环节来实现的,属于惯性控制系统,因而输出电压响应速度慢,调整惯性大,动态性能不好,且无法实现逆变灭磁.该文提出了一种新型无刷励磁系统——光控励磁系统,采用了快速可控电力电子器件和模糊控制技术,以解决集电环的"瓶颈"制约,并消除火花隐患.文中给出了详细的电路,分析了无刷光控无刷励磁系统的原理及特性,讨论了实施方案,进行了仿真和实验研究,结果表明:光控励磁系统能提高电压响应速度和改善电力系统的稳定性,实现快速励磁调节,扩大机组的人工稳定区.该论文主要研究内容包括:1)对光控无刷励磁机进行建模与仿真.2)光控无刷励磁控制系统最佳调节特性选择.3)同步发电机光控无刷励磁的光电控制电路设计及实现.4)同步发电机光控无刷励磁系统模拟实验.同步发电机光控无刷励磁系统的研究将对核电机组容量的提高、电力系统的暂态性能和稳态性能的改善,起到积极作用,促进励磁系统理论与技术的发展.
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