为了保障核电站、厂矿和船舶推进系统安全可靠运行,应急柴油发电机组必须具有高稳定性和快速响应特性,这就对同步发电机及其励磁系统的设计提出了更高的要求。

本文采用系统仿真的方法,对应急柴油发电机组的励磁系统和柴油机电子调速系统进行了设计,并通过仿真分析为同步发电机的设计提供指导。 首先根据国标GB/T 2820对应急柴油发电机组的要求,应用电力系统稳定性理论,以MATLAB软件为仿真平台,建立了包括柴油机及其电子调速器、同步发电机及其相复励无刷励磁系统在内的应急柴油发电机组仿真模型。 其次,对系统突加、突减60%额定负载进行了仿真,通过与实验数据对比验证了所建模型的正确性,并应用于实际工程中。 

对系统直接带异步电动机启动、机组并联运行进行了仿真,研究总结了应急柴油发电机组中异步电动机大起动功率选择的问题。 通过对异步电动机软起动原理的研究,建立了异步电动机斜坡电压软起动器和恒流软起动器仿真模型,对直接起动过程和两种软起动过程进行了仿真,在仿真结果基础上对两种软起动器进行了比较,终对应急柴油发电机组带恒流软起动的异步电动机进行了仿真,仿真结果表明软起动器能够使起动电流减小到原来1/3,应急柴油发电机组带异步电动机起动能力增加为原来的2倍。 后,基于MATLAB GUI平台,设计了应急柴油发电机组仿真软件,使其能够方便地进行参数设置和模型修改,并显示不同工况下系统的仿真结果,极大地简化了仿真分析过程,为应急柴油发电机组的工程设计提供一种有效的分析手段。

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