[发明专利]一种应用于短路冲击发电机的静态励磁系统及方法

权利要求书

1.一种应用于短路冲击发电机的静态励磁系统的励磁方法，其特征在于：该应用于短路冲击发电机的静态励磁系统包括：

交流电源，通过变压器与整流单元连接；

采集单元：采集发电机电压和电流；

控制单元：对采集的发电机电压和电流进行计算并控制，输出控制信号；

逻辑信号输出单元：对控制信号进行逻辑运算；

输出信号转换单元：对逻辑运算后的控制信号进行模数转换；

脉冲变压器：对模数转换后的控制信号进行变压；

整流单元：包括有可控硅，利用控制信号对可控硅的导通角进行调节，进而对交流电源的电压和电流进行调节，将交流电转为直流电，为发电机转子提供合适的电压和电流；

该励磁方法为：首先采集发电机的电压和电流信号，然后采用PID算法对采集的发电机的电压和电流信号进行计算，得到控制信号，该控制信号经逻辑运算、模数转换、变压后进入到整流单元，在整流单元内，利用控制信号对整流单元的可控硅导通角进行调节，最后，所述可控硅根据导通角的大小对输入的交流电源的电压和电流进行调节，为发电机转子提供合适的直流电压和电流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述控制信号按照以下步骤进行：

步骤1)计算PID算法的调节系数，包括PID算法的比例系数k_p的调节系数S_p和PID算法积分系数T_d的调节系数S_d；

在短路起始阶段，计算第i+1时刻发电机电压下降的斜率，以第i+1时刻发电机电压下降的斜率与第i时刻发电机电压下降的斜率之差与1相加即得S_p；

在短路结束阶段，计算第i+1时刻发电机电压下降的斜率，以第i+1时刻发电机电压下降的斜率与第i时刻发电机电压下降的斜率之差与1相加即得S_p；

在短路持续阶段，比较采集到的发电机的短路电流的大小与设定的定子电流限定负反馈值Ig，如果发电机的短路电流小于Ig，则所述调节系数为1，如果发电机的短路电流小于Ig，则以发电机的短路电流与Ig做差，以该差值与1之和S_d；

步骤2)根据以下公式计算控制信号：

u(n)=u(n-1)+Spkp{[e(n)-e(n-1)]+ΔTTie(n)+SdTdΔT[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)]};]]>

其中，u(n)为控制器在第n时刻输出的控制信号，u(n-1)为控制器在第n-1时刻输出的控制信号；e(n)为第n时刻采集的电压或电流信号，e(n-1)为第n-1时刻采集的电压或电流信号，e(n-2)为第n-2时刻采集的电压或电流信号，ΔT为采集间隔，T_i为ΔT的积分值，T_d为ΔT的微分值。