1、為了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性,并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)監(jiān)控,需要對(duì)實(shí)際電力系統(tǒng)輔以大量的試驗(yàn)研究.而電力系統(tǒng)對(duì)其運(yùn)行的安全性和可靠性有很高的要求,因此在實(shí)際電力系統(tǒng)中進(jìn)行試驗(yàn)常常受到很多限制.電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬能真實(shí)地再現(xiàn)實(shí)際電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性,并能方便地進(jìn)行仿真試驗(yàn),是研究電力系統(tǒng)的非常重要而有效的手段.對(duì)原動(dòng)機(jī)(水輪機(jī)、汽輪機(jī))及其調(diào)速系統(tǒng)的模擬是電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),也是研究現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行及其過(guò)渡過(guò)程時(shí)所必須考慮的.原動(dòng)機(jī)特性對(duì)

2、電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和過(guò)渡過(guò)程有著很大的影響,而調(diào)速器特性不但影響系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和過(guò)渡過(guò)程,而且對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定也起著非常重要的作用.因此,對(duì)原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行模擬以了解其運(yùn)行特性是非常必要的.該校動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行"211"工程的相關(guān)改造,目的是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)控制平臺(tái),提高試驗(yàn)教學(xué)能力.其中的一個(gè)重要內(nèi)容就是對(duì)原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)模擬部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和研制.該文對(duì)原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)模擬的理論進(jìn)行了較為深入的分析,首次提出了采用虛擬儀器

3、實(shí)現(xiàn)的模擬方案,并設(shè)計(jì)研制了基于虛擬儀器的原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)模擬裝置.原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)的模擬采用數(shù)字化方式,分為數(shù)據(jù)采集、控制運(yùn)算以及信號(hào)輸出三部分.其工作過(guò)程為:傳感器測(cè)得經(jīng)改造后的直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電樞電流信號(hào),經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路后,由數(shù)據(jù)采集卡將數(shù)據(jù)送入PC機(jī),再由LabVIEW進(jìn)行控制運(yùn)算并將控制信號(hào)輸出給可控硅觸發(fā)電路,最后由可控硅觸發(fā)電路完成對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的控制.該文的重點(diǎn)是原動(dòng)機(jī)和調(diào)速器模型的建立以及模型的數(shù)字化實(shí)現(xiàn).在原動(dòng)機(jī)

4、模擬部分,采用電樞電流負(fù)反饋加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的方法對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性進(jìn)行改造.在調(diào)速器模擬部分,采用實(shí)際調(diào)速器中各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型.同時(shí),為了使調(diào)速器模型與原型盡可能保持一致,系統(tǒng)還增加了慣性補(bǔ)償環(huán)節(jié)和調(diào)速器負(fù)向特性的模擬.對(duì)于模型的數(shù)字化實(shí)現(xiàn),首先采用頻率預(yù)曲折雙線性變換法將控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型離散化,然后在LabVIEW中進(jìn)行圖形化編程,從而實(shí)現(xiàn)基于虛擬儀器的原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)的仿真.通過(guò)Matlab仿真結(jié)果與LabVIEW中實(shí)現(xiàn)結(jié)果的