[发明专利]一种给定值减幅阶跃的起励控制方法

说明书

本发明提供一种给定值减幅阶跃的起励控制方法，包括起励流程开始时将当前给定值设置为目标给定值的25％；当发电机机端电压积分值低于25％目标给定值时强制控制角为最小角度，当发电机机端电压积分值不小于25％目标给定值时转为闭环控制；闭环控制中当发电机机端电压的瞬时值达到当前给定值，或者给定值保持在当前值的时间达到0.1秒，修改当前给定值；给定值增加的幅值为目标给定值与当前给定值差值的10％，如果给定值增加的幅值小于1％额定电压，则给定值增加的幅值为1％额定电压；起励流程中给定值爬升到0.98倍目标给定值后，将给定值设置为目标值，起励流程结束。本发明起励建压时间短，超调小，几乎没有振荡。

技术领域

本发明涉及发电机起励控制领域，具体涉及一种给定值减幅阶跃的起励控制方法。

背景技术

发电机起励流程是在发电机进入空转状态后建立发电机电压的过程，国标GBT7409.3-2007要求起励流程调节时间不超过10秒，振荡次数不超过3次，电压超调不超过额定电压的15％。

起励流程绝大部分是将机端电压提升到额定电压，也有一小部分为了快速并网将机端电压提升到系统电压。在试验状态下，起励方式可能是励磁电流方式，将励磁电流提升到预置的值。试验状态下电压方式起励的给定值也可能不是额定电压，而时空载状态下给定值允许设置范围内的某一个值。

积分是自动控制系统中常用功能，可以滤除瞬时扰动。在控制器中通常通过下面的公式实现

V_av＝V_av+(V-V_av)·k

其中V是瞬时值，Vav是可以称为积分值，k是对应惯性时间常数T的系数，通常小于1。具体到电压积分值计算，k可以设置为0.03，在周期0.01秒的循环任务中调用。

以励磁系统为例，也有多处使用了积分值。从以发电机机端电压为控制对象的自动方式切换到以励磁电流为控制对象的手动方式时，给定值设置为当前励磁电流的积分值，可以实现无扰切换。

自动控制系统一般使用CPU的一个片上定时器由0递增到最大值，循环记数作为各个流程的公共时钟。一个32位定时器最大计数值2³²，在以84MHz频率记数时，最长计数时间超过51秒，可以满足高速控制的绝大多数计时需求。

各厂家的起励流程不尽相同，甚至可以是纯粹的开环控制，从最小控制角开始随着电压升高缓慢增大控制角，在电压上升到额定值附近再结束起励流程，转入电压闭环控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种给定值减幅阶跃的起励控制方法，通过前陡后平的给定值变化曲线减小起励流程的电压超调。

本发明的技术方案：

一种给定值减幅阶跃的起励控制方法，包括以下具体步骤：

起励流程开始时记录目标给定值和当前时间，并将当前给定值设置为目标给定值的25％；

当发电机机端电压积分值低于25％目标给定值时执行开环控制，强制控制角为最小角度，当发电机机端电压积分值不小于25％目标给定值时转为闭环控制，控制角由PID计算得到；

闭环控制中当发电机机端电压的瞬时值达到当前给定值，或者给定值保持在当前值的时间达到0.1秒，修改当前给定值，并记录当前时刻作为下一个给定值台阶的起始时刻；

给定值增加的幅值为目标给定值与当前给定值差值的10％，如果给定值增加的幅值小于1％额定电压，则给定值增加的幅值为1％额定电压；

起励流程中给定值爬升到0.98倍目标给定值后，将给定值设置为目标值，起励流程结束。

所述给定值增加的幅值为目标给定值与当前给定值差值的10％，如果给定值增加的幅值小于1％额定电压，则给定值增加的幅值为1％额定电压这一步骤具体为，