SAVR-2000型發電機勵磁調節器原理及應用

邢桂紅

【摘 ?要】現階段，我國常用的發電機類型是SAVR-2000型發電機，該種發電機的工作原理是現代控制理論和數字信號處理技術有效結合，生成第二代勵磁調節器來進行生產和工作的。該種勵磁調節器是在第一代勵磁調節器的基礎上進行調節、控制以及限制保護功能的加入，同時也更加注重計算速度以及可靠性的提升，因此SAVR-2000型發電機勵磁調節器多用于大型同步發電機裝置中。SAVR-2000型發電機勵磁調節器常用于可控硅勵磁，因此其可以在多種發電機型號中進行使用。本文基于此，對SAVR-2000型發電機勵磁調節器的原理做了介紹，并分析了該種勵磁調節器的具體應用，希望能夠為相關的工作人員提供一定的思路和指導。

【關鍵詞】SAVR-2000型發電機勵磁調節器;原理;應用

一、SAVR-2000型發電機勵磁調節器的工作原理

在發電機當中，勵磁調節器的主要存在目的是為了有效保障發電機的輸出電壓穩定，為了實現這個目標，SAVR-2000型發電機勵磁調節器需要將發電機的交流電壓和定子交流電流進行采集，同時還需要采集轉子電流的相關數據值。勵磁調節器借助模擬信號處理器將100V的高壓和5A的電流進行隔離處理，并將這些數據傳輸到中央處理器的A/D轉換器上，從而借助交流方法進行采樣，實現模擬信號向數字信號的有效轉換。

在SAVR-2000型發電機常規運行的過程中，數字信號處理器將操作信號進行收集和分析，并判斷該操作信號是否進入到了用戶程序當中。一旦發電機具備了開機條件，SAVR-2000型發電機勵磁調節器需要根據設備的實際使用情況以及模塊安排進行數據的計算。舉例來說，當采用恒機端電壓運行方式的調節時，需要將機端電壓偏差進行收集，這種情況下數字信號處理器在接入到恒機端電壓運行模塊時，計算程序將會計算出觸發角的角度，并且固定該角度，將其送至脈沖形成一個循環。當脈沖經過放大后能夠傳輸到可控硅上，從而實現一次調節控制。

而在不需要對設備進行調控時，調節器會對設備運行過程中存在的限制、故障等進行檢測，并進行聯機調試以及波形錄制等工作。另外，在雙通道系統當中，借助雙機通信能夠實現備用通道對主通道的有效追蹤。

而SAVR-2000型發電機勵磁調節器的調節規律為PD與PSS的聯合，借助PID調節來對整個調節過程的頻率進行控制，而微分操作能夠有效改善調節質量，實現動態調節需求，積分操作則能夠有效消除調節的靜止狀態下的偏差，實現調節的無差異，切實提升調節的精確度。電力系統穩定器和PD有效結合之后，能夠借助其二階超前及滯后時間來對調節界面的參數進行錄入，顯著提升調節效率。

對于調節器來說，其工作的主要元件以及流程包括以下幾個方面：

第一，中央處理器板塊。中央信號處理器板塊是SAVR-2000型發電機勵磁調節器的操作核心，當其性能和質量較為出眾時，整個發電機勵磁調節器的工作穩定性和工作質量均會有明顯的提升。正是因為中央信號處理器模塊在SAVR-2000型發電機勵磁調節器的重要作用，在進行CPU主板的確定時，十分注重其質量和品質。對于中央信號處理器來說，數字信號處理器是其關鍵的組成部分，其內部的各個線路是較為分散的，而哈佛系統則采用了總線的結構;其次，該設備的主頻頻率達到了100M赫茲以上，運行速度極快，能夠對大量的數據信息進行處理，同時在進行數據的處理時采用了并列的處理辦法，進一步提升了處理的效率;再者，中央處理器的功耗較低，抗電磁波能力較強，因此能夠有效保障數據傳輸過程中的準確性。

第二，大規?？删幊踢壿嬓酒４笠幠？删幊踢壿嬓酒軌驅崿F與外部接口的有效連接，從而進行脈沖的形成、工作頻率的測定以及自動操作的切換。當數字信號處理器在一個信號傳輸的周期內實現發電機電流和電壓的測定后，能夠進行控制角的計算，然后將計算結果傳輸到大規模可編程邏輯芯片上，它能夠借助同步信號來進行巖石傳播，從而計算出相應的脈沖值。而在勵磁調節器工作的過程中，還能夠對SAVR-2000型發電機機組的頻率以及信號的頻率進行計算，并將計算結果傳輸至數字信號處理器模塊上。

第三，模/數轉換器。模/數轉換器是計算器設備的重要組成部分，它能夠實現對外界模擬信號的識別，并將其轉換為數字信號，從而方便計算機進行工作。對于模/數轉換器來說，其轉換精確度直接影響著調節器和轉換器的穩定性。

二、SAVR-2000型發電機勵磁調節器裝置的功能

2.1調節功能和控制功能

上網呢提到，SAVR-2000型發電機勵磁調節器能夠實現參數的自適應以及控制結構的自適應，同時也配備了專門的專家系統，另外，SAVR-2000型發電機勵磁調節器還能夠將當前使用的數據庫和以往的數據庫進行有效的整合，實現波形錄制后的輔助分析和分析后的提示。

2.2實時故障診斷和異常狀態的功能限制

對于SAVR-2000型發電機勵磁調節器來說，其在運行的過程中能夠對部分故障進行檢測，并且在故障發生時采用相應的辦法予以處理。現階段，SAVR-2000型發電機勵磁調節器能夠處理的故障包括以下幾點：首先，勵磁調節器能夠進行電壓的檢測，當電壓突然消失時，可以通過多路電源的監視來進行電壓消失原因的探明，并通過自動調整來確保機組的穩定運行;其次，當整個設備出現通訊故障時，SAVR-2000型發電機勵磁調節器也能夠及時的發現并予以處理。

2.3錄波和記憶功能

SAVR-2000型發電機勵磁調節器能夠對設備運行過程中產生的波形進行記錄，從而方便工作人員來對發生的特殊情況和異常事件進行處理。現階段，勵磁調節器在進行錄波時可以采用以下幾種方式：包括人力錄波、設備自動化錄波等。錄波能夠將各種模擬參數下故障的發生情況進行記錄，實現故障現場的有效保護，這對于之后故障的分析也是大有裨益的。

三、結語

綜合全文，SAVR-2000型發電機勵磁調節器能夠實現對整個發電機組的調節和控制，并實現故障的及時診斷和處理，且該種勵磁調節器的核心裝置較為精致，因此在我國電力普及的過程中能夠發揮巨大的作用。

參考文獻：

[1]宮全德.SAVR-2000型發電機勵磁調節器原理及應用[J].企業科技與發展，2018（02）：79-82.

（作者單位：華能鶴崗發電有限公司）