基于FPGA的双/双调节水力发电综合控制系统研究

摘要

该文针对当前中国水轮机控制器的研究现状,将可编程集成电路技术应用到水电站发电机组的调速控制和励磁控制中.研究了现场可编程门阵列(FPGA)为硬件基础上水轮机调速和励磁场功能的双调节以及调速中导叶轮叶控制双调节的实现,设计了以FPGA为核心的水轮调速励磁综合控制系统框架,并进行了可行性分析.

目录

文摘

英文文摘

第一章综述

§1.1我国水电事业的现状与发展

§1.2水轮机调速器与励磁控制器概述

§1.2.1两种控制器的发展

§1.2.2两种控制器的研究现状与发展方向

§1.3现场可编程门阵列(FPGA)简介

§1.4选题的目的和意义

§1.5论文研究的内容和方法

第二章基于FPGA数字芯片的水轮机调速系统研究

§2.1水轮机调速系统概述

§2.1.1水轮机调速的基本任务和调节原理

§2.1.2水轮机调节对象模型浅析

§2.2水轮机调速器控制规律分析

§2.2.1水轮机调速器控制规律发展与比较

§2.2.2改进并联PID控制规律的实现

§2.3基于FPGA的水轮机调速器系统结构

§2.4基于FPGA的水轮机调速器的数字电路设计

§2.5基于FPGA的水轮机导叶轮叶协联控制

§2.6样机的物理数字混合仿真试验

第三章基于FPGA数字芯片的水轮机励磁控制系统研究

§3.1水轮机组可控硅励磁系统概述

§3.2基于FPGA的可控硅励磁系统硬件组成

§3.3基于FPGA的励磁系统的硬件功能实现

§3.3.1同步电机励磁的基本原理与PID控制算法

§3.3.2励磁功能模块的数字芯片设计

§3.4励磁功能模块的计算机仿真

§3.5基于FPGA励磁调速综合控制的可行性分析

第四章基于FPGA数字芯片的测频模块设计及转速继电器研制

§4.1测频模块组成

§4.2常用测频方式及其比较

§4.3基于FPGA的测频模块设计

§4.3.1测频方式选择

§4.3.2可靠性设计考虑

§4.3.3三模冗余测频的数字电路实现

§4.4转速继电器的研制

第五章总结与展望

参考文献

致谢