SAVR-2000型发电机励磁调节器原理及应用

邢桂红

【摘  要】现阶段，我国常用的发电机类型是SAVR-2000型发电机，该种发电机的工作原理是现代控制理论和数字信号处理技术有效结合，生成第二代励磁调节器来进行生产和工作的。该种励磁调节器是在第一代励磁调节器的基础上进行调节、控制以及限制保护功能的加入，同时也更加注重计算速度以及可靠性的提升，因此SAVR-2000型发电机励磁调节器多用于大型同步发电机装置中。SAVR-2000型发电机励磁调节器常用于可控硅励磁，因此其可以在多种发电机型号中进行使用。本文基于此，对SAVR-2000型发电机励磁调节器的原理做了介绍，并分析了该种励磁调节器的具体应用，希望能够为相关的工作人员提供一定的思路和指导。

【关键词】SAVR-2000型发电机励磁调节器;原理;应用

一、SAVR-2000型发电机励磁调节器的工作原理

在发电机当中，励磁调节器的主要存在目的是为了有效保障发电机的输出电压稳定，为了实现这个目标，SAVR-2000型发电机励磁调节器需要将发电机的交流电压和定子交流电流进行采集，同时还需要采集转子电流的相关数据值。励磁调节器借助模拟信号处理器将100V的高压和5A的电流进行隔离处理，并将这些数据传输到中央处理器的A/D转换器上，从而借助交流方法进行采样，实现模拟信号向数字信号的有效转换。

在SAVR-2000型发电机常规运行的过程中，数字信号处理器将操作信号进行收集和分析，并判断该操作信号是否进入到了用户程序当中。一旦发电机具备了开机条件，SAVR-2000型发电机励磁调节器需要根据设备的实际使用情况以及模块安排进行数据的计算。举例来说，当采用恒机端电压运行方式的调节时，需要将机端电压偏差进行收集，这种情况下数字信号处理器在接入到恒机端电压运行模块时，计算程序将会计算出触发角的角度，并且固定该角度，将其送至脉冲形成一个循环。当脉冲经过放大后能够传输到可控硅上，从而实现一次调节控制。

而在不需要对设备进行调控时，调节器会对设备运行过程中存在的限制、故障等进行检测，并进行联机调试以及波形录制等工作。另外，在双通道系统当中，借助双机通信能够实现备用通道对主通道的有效追踪。

而SAVR-2000型发电机励磁调节器的调节规律为PD与PSS的联合，借助PID调节来对整个调节过程的频率进行控制，而微分操作能够有效改善调节质量，实现动态调节需求，积分操作则能够有效消除调节的静止状态下的偏差，实现调节的无差异，切实提升调节的精确度。电力系统稳定器和PD有效结合之后，能够借助其二阶超前及滞后时间来对调节界面的参数进行录入，显著提升调节效率。

对于调节器来说，其工作的主要元件以及流程包括以下几个方面：

第一，中央處理器板块。中央信号处理器板块是SAVR-2000型发电机励磁调节器的操作核心，当其性能和质量较为出众时，整个发电机励磁调节器的工作稳定性和工作质量均会有明显的提升。正是因为中央信号处理器模块在SAVR-2000型发电机励磁调节器的重要作用，在进行CPU主板的确定时，十分注重其质量和品质。对于中央信号处理器来说，数字信号处理器是其关键的组成部分，其内部的各个线路是较为分散的，而哈佛系统则采用了总线的结构;其次，该设备的主频频率达到了100M赫兹以上，运行速度极快，能够对大量的数据信息进行处理，同时在进行数据的处理时采用了并列的处理办法，进一步提升了处理的效率;再者，中央处理器的功耗较低，抗电磁波能力较强，因此能够有效保障数据传输过程中的准确性。

第二，大规模可编程逻辑芯片。大规模可编程逻辑芯片能够实现与外部接口的有效连接，从而进行脉冲的形成、工作频率的测定以及自动操作的切换。当数字信号处理器在一个信号传输的周期内实现发电机电流和电压的测定后，能够进行控制角的计算，然后将计算结果传输到大规模可编程逻辑芯片上，它能够借助同步信号来进行岩石传播，从而计算出相应的脉冲值。而在励磁调节器工作的过程中，还能够对SAVR-2000型发电机机组的频率以及信号的频率进行计算，并将计算结果传输至数字信号处理器模块上。

第三，模/数转换器。模/数转换器是计算器设备的重要组成部分，它能够实现对外界模拟信号的识别，并将其转换为数字信号，从而方便计算机进行工作。对于模/数转换器来说，其转换精确度直接影响着调节器和转换器的稳定性。

二、SAVR-2000型发电机励磁调节器装置的功能

2.1调节功能和控制功能

上网呢提到，SAVR-2000型发电机励磁调节器能够实现参数的自适应以及控制结构的自适应，同时也配备了专门的专家系统，另外，SAVR-2000型发电机励磁调节器还能够将当前使用的数据库和以往的数据库进行有效的整合，实现波形录制后的辅助分析和分析后的提示。

2.2实时故障诊断和异常状态的功能限制

对于SAVR-2000型发电机励磁调节器来说，其在运行的过程中能够对部分故障进行检测，并且在故障发生时采用相应的办法予以处理。现阶段，SAVR-2000型发电机励磁调节器能够处理的故障包括以下几点：首先，励磁调节器能够进行电压的检测，当电压突然消失时，可以通过多路电源的监视来进行电压消失原因的探明，并通过自动调整来确保机组的稳定运行;其次，当整个设备出现通讯故障时，SAVR-2000型发电机励磁调节器也能够及时的发现并予以处理。

2.3录波和记忆功能

SAVR-2000型发电机励磁调节器能够对设备运行过程中产生的波形进行记录，从而方便工作人员来对发生的特殊情况和异常事件进行处理。现阶段，励磁调节器在进行录波时可以采用以下几种方式：包括人力录波、设备自动化录波等。录波能够将各种模拟参数下故障的发生情况进行记录，实现故障现场的有效保护，这对于之后故障的分析也是大有裨益的。

三、结语

综合全文，SAVR-2000型发电机励磁调节器能够实现对整个发电机组的调节和控制，并实现故障的及时诊断和处理，且该种励磁调节器的核心装置较为精致，因此在我国电力普及的过程中能够发挥巨大的作用。

参考文献：

[1]宫全德.SAVR-2000型发电机励磁调节器原理及应用[J].企业科技与发展，2018（02）：79-82.

（作者单位：华能鹤岗发电有限公司）