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1、 毕业设计(论文)开题报告题 目： 学 院： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 年 月 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），
2、其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。1、励磁系统简介在现代化的电力系统中，提高和维持同步电机运行的稳定性，是保证电力系统安全经济运行的基本条件之一。在众多改善同步电机稳定运行的措施中，运用现代控制理论、提高励磁系统的控制性能是公认的经济而有效的手段之一。自20世纪50年代以来，随着时代的进展，无论是在
3、控制理论还是在电子器件的研制和实际应用方面，均取得长足的进展，这些成果进一步促进了励磁控制技术的发展。励磁绕组的供电方式称为励磁方式。按照励磁方式，直流电机分成他励和自励两大类。他励式：他励式直流电机的励磁绕组由其他电源供电，励磁绕组与电枢绕组不相连接，由永久磁铁作为主磁极的永磁直流电机通常也归属于这一类。自励式：在自励式发电机中，利用电机自身发出的电流来励磁；在自励式电机中，励磁绕组和电枢绕组由同一电源供电。自励式直流电机又可分为并励、串励和复励等三种。励磁绕组与电枢绕组并联的就是并励式，励磁绕组与电枢绕组串联的就是串励式，具有复励方式的直流电机，主极铁芯上装有两套励磁绕组，一套是与电枢并联
4、的并励绕组，另一套是与电枢串联的串励绕组。 2、同步电机励磁系统概述2.1 励磁调节器概述同步电机的励磁系统是同步电机的一个重要组成部分，是供给同步电机励磁电源的一套系统。同步电机励磁系统一般由两部分组成：一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流电场，通常称作励磁功率输出部分。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁调节器。励磁调节器的发展经历了以下几个阶段：20世纪3040年代电力系统规模较小，励磁调节器主要其调压作用，所以又称调压器，多数为机电型调节器，现在为止已经渐渐淘汰；从20世纪50年代开始发展电磁型调节器，随后60年代后发展为晶
5、闸管励磁调节器，其调节功能，也由单纯的调节电压发展为提高电力系统的稳定性。随着控制理论和计算技术的发展，自动励磁调节其也在不断改进，主要有三个方面:在构成结构上，向着微机化方向发展；在控制原理上，向着自适应调节方向发展，即调节能自动适应系统工况的变动而择优整定其参数；在功能上，向着综合控制方向发展，在原有基础上加入镇定器、欠励磁、过励磁等环节。 随着电力系统的发展，人们发现高的放大倍数和快速的响应在系统运行的某些条件下，具有产生负阻尼的效果，对系统的稳定运行不利。为了削弱和平息低频振荡，改善系统的阻尼，人们通常的方法是在反馈环节中引入功率、速度等信号作为励磁调节器的辅助信号。习惯上把这种有附加
6、信号的励磁控制称为电力系统稳定器，简称为PSS。PSS在一定程度上解决了发电机低频振荡问题，但PSS的参数整定比较复杂，在某些运行条件下，其对系统振荡的抑制效果会明显的降低甚至起反作用。现代控制理论的发展，为人们寻找理论上更先进、性能更好的调节器提供了可能。自动励磁调节器是为了提高电力系统动态和稳态性能，对同步电机的励磁进行自动调节的一种方式，它对电力系统主要有以下几个作用：1、可以稳定分配机组间的无功功率。2、励磁控制中引入镇定器后，可提供合适的阻尼力矩，有力的抑制低频振荡和改善电力系统动态品质。3、在正常运行情况下维持母线电压为给定水平（起到调压作用）4、提高电力系统运行的动态性能和输电线
7、路的传输能力。一般来说装有快速无失灵区励磁调节器的发电机可运行在人工稳定区，在系统事故下高顶值倍数的快速励磁系统能提高系统的暂态稳定度在20世纪50年代初期，自动电压调节器的主要功能是维持发电机电压为给定值。当时应用的电压调节器多为机械型的，其后又发展为电子型或者电磁型。在20世纪50年代后期，随着电力系统的大型化和发电机单机容量的增长，出于提高电力系统稳定性的考虑，自动电压调节器的功能已不再局限于维持发电机电压恒定这一要求上，而更多的体现在发电机的动态及静态稳定性方面。这标志这对励磁调 节的功能已有了本质的转变。2.2 同步电机励磁调节器技术的发展自20世纪50年代至今，励磁控制技术取得了较
8、大的进展。一般来说，励磁控制方式的发展大致经历了以下几个阶段： 一、基于古典控制理论的单变量控制方式。在20世纪50年代初期，随着电力及电子技术的发展，电力系统对发电机励磁系统的控制功能也不断的提出新的要求，主 要体现在对自动励磁调节器的功能上，即已由维持发电机端电压恒定的目标扩展到提高发电机运行静态稳定极限的要求上。在这一时期中，前苏联的学者在电力稳定系统性研究方面取得了许多重要的成果。例如，前苏联学者C.A.列别节也夫、M.M.波特维尼克等在进行电力系统稳定研究工作中首次提出了同步发电机运行在人工稳定区的概念，指出只要在自动励磁调节器具有无失灵区的作用性能条件下，即使是在简单的按发电机电压
9、偏差负反馈调节控制规律作用下，也可以使发电机稳定运行区扩展到转子功率角90 二、基于现代控制理论的线性多变量控制方式。这种控制方式是由P.E.卡尔曼于20世纪60年代建立的，随后得到发展。电力系统是一个多变量、复杂的非线性系统，所以运用古典的线性单变量控制理论分析电力系统是会受到很多的限制，但是建立在状态空间描述方法基础上的线性多变量现代控制理论，却不会受到干扰。与第一种控制方法相比，多变量控制方法的不同在于：1、古典控制理论只能用于非时变系统，现代控制理论能够推广到时变系统。2、现代控制理论可以在时间域内直接完成综合，使得动态品质和稳定性之间可以得到较好的统一，而古典控制理论只能在复频域内进
10、行综合。3、古典控制理论在复频域内采用传递函数的概念，一般只适用与单变量输入输出系统，而现代控制理论由于在时间域内采用状态空间分析方法，可以用于多状态变量输入输出系统。 2.3 励磁调节器最新技术介绍及发展 随着大功率电力电子器件的广泛运用，现代同步电机励磁控制技术正经历着深的变革，随着计算机技术、数字控制技术和现代控制理论的发展和成熟，以晶体管和集成电路所构成的传统模拟式励磁调节器正在逐渐被以微处理器为主要构成的数字式励磁控制系统所取代。数字励磁调节器（简称DER）的优点在于：1调节精度高。2、通信方便，可以简便的实现全部机组的无功成组调节，实时控制母线电压。3、可靠性高，无故障工作时间长，
11、且励磁系统可以自检，帮助用户对故障诊断，减少励磁控制系统的故障率。 国外许多国家都能生产DER，例如德国的SIEMENS公司、瑞士的BBC公司、英国的ABB公司等等，我国在引入大容量电机机组的同，也进口了一定数量的DER。同时早在80年代，我国就开始针对DER进行研制和开发，主要有电力部电力自动化研究院所研发的适用于大中型发电机的WLT-1型励磁调节器，WLT-2型数字调节器等。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告一、课题的目的与意义 同步电机，和感应电机一样是一种常
12、用的交流电机。特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，其中f为电网频率，p为电机极数的一半，ns称为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。从原理上看，同步电机既可以用作发电机，也可以用作电动机或补偿机。现代水电站、火电站和核电站中的交流发电机几乎全部懂事同步发电机，在工矿企业和电力系统中，同步电动机和补偿机用得也不少。供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率
13、单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器（装置）两大部分组成。 励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，励磁调节器则是根据给定的调节准则和控制要求的输入信号控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的主要作用有：1）提高发电机并列运行的暂态稳定性；2）在
14、发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；3）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制；4）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值；5）控制并列运行各发电机间无功功率分配；6）提高发电机并列运行的静态稳定性；二、课题发展现状和前景展望励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它的可靠性对于发电机的安全运行和电网的稳定有很大影响。发电机事故统计表明发电机事故中约1/3为励磁系统事故，这不但影响发电机组的正常运行而且也影响了电力系统的稳定，因此必须要提高励磁系统的可靠性，而根据实际情况选择正确的励磁方式是保证励磁系统可靠性的前提和关键。供给同步发电机励磁电流的
15、电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。在电机出力变化和系统故障情况下，励磁调节器有提高继电保护动作的灵敏性、保证机组间无功功率的合理分配、维持发电机机端电压稳定、维持电力系统的稳定性等作用，在励磁系统中起着核心的作用。现在自动励磁调节器主要分成两类：模拟式励磁调节器和数字式励磁调节器。自29世纪60年代以来，模拟式励磁调节器在应用中一直占主导地位，器功能也基本上满足了大型同步电机对励磁控制的要求，从数量上讲，目前我国正在使用的励磁调节器也以传统的模拟励磁调节器为主。但是由于模拟励
