主要内容

本项目针对目前国内外水轮发电机励磁装置目前在调节器可靠性、频率测量、移相触发、调节算法、通讯接口、人机接口等方面性能上存在的不足，提出用一种新型的高可靠性可编程控制器PCC（ProgrammableComputer Controller）构成水轮发电机励磁调节器，以达到提高水轮发电机和电力系统运行稳定性的目的。

可编程计算机控制器型水轮发电机励磁装置具备如下主要功能要求：

1、四种运行调节方式：

（1）恒压调节；

（2）恒无功调节；

（3）恒功率因素调节；

（4）恒励磁电流调节。

2、三种起励方式：

（1）恒压正常起励；

（2）恒压试验起励；

（3）恒励磁电流起励。

3、强行励磁；

4、过压保护；

5、系统异常和故障时的保护；

6、自动灭磁；

7、远方/现地操作方式；

8、能方便地实现与上位机的通讯；

9、人机界面友好，功能完备，显示内容丰富；

10、采用交、直流两路供电方式，当一路断电时，自动切换为另一路供电且调节器输出无扰动。

产品特点

首次提出了基于PCC的数字式单相同步可控硅移相移相触发方法，并设计出了相应的移相触发装置（专利号：ZL02139382.6）；提出了基于PCC的频率测量方法，获得了更好的频率采集特性；提出了数字式功率因数测量装置及其测量方法（专利号：200410073437.4）；并针对水轮发电机励磁装置的特点，设计了独特的数字电路式的双桥均流电路（专利号：200520078599.7）；最后，在综合上述各方法和技术的基础上，以高可靠性的PP41型PCC为控制器硬件，开发了可编程计算机控制器型水轮发电机励磁装置（专利号：ZL02262112.1）；其励磁调节器采用智能型基于模糊规则的适应式变参数PID控制算法，试验和电厂长期运行结果表明，所设计的可编程计算机控制器型水轮发电机励磁装置具有良好的动静态特性。

应用领域

水电行业。
技术水平

根据国标GB/T7409.3-1997的要求，对PCC型水轮发电机励磁装置做了各项性能测试试验，其中主要特性试验结果如下：

1、长期负载能力：当同步发电机的励磁电压和励磁电流不超过额定励磁电压和电流的1.1倍时，励磁系统能正常连续运行。

2、顶值励磁电压倍数：2倍；

3、允许强励时间：20s；

4、机端电压调节精度：0.42％；

5、电压响应时间：上升（强行励磁）0.037s；

6、空载电压整定范围：70%～110%；

7、空载运行状态下的给定电压变化速度：每秒不大于发电机额定电压的1%，不小于0.3%。

8、同步发电机端电压调差率（无功电流补偿率）：±15%；

9、空载运行状态下，频率变化1%时的机端电压变化率：±0.2%；

10、空载额定电压下，当发电机给定阶跃为±10%时，电压超调量3.96%，电压摆动次数不超过1次，调节时间不超过2.1s。

11、同步发电机零起升压时，电压超调量3.1%，电压摆动次数0次，调节时间不超过4.2s。

经过陕西省科技厅和教育厅联合鉴定，达到国际先进水平。

市场前景

水轮发电机励磁装置全国的市场年产值在3～4亿元，我校的年生产能力可达到100台套以上，按5—10%的市场占有率估算，我公司年产值将达到1500万元以上，利税在300万元左右。

投资额及来源

自筹加上政府投资：300万元。

预期经济效益

2007年产值将达到2000万元以上，利税达400万元左右。

实施基础条件

公司汇集了西安理工大学从事水电厂自动化装置科研开发的骨干人员，高学历、高职称人员占公司员工总数的50%以上，且每年有6～8名硕士研究生和2~3名博士研究生，在进入论文阶段时来公司从事科研开发，故人才优势是非常明显的；

服务方式及费用

  技术开发及咨询服务。