1南瑞电控NES6100励磁系统介绍

南瑞科技NES6100励磁系统介绍国电南瑞科技股份有限公司 南京电气控制分公司2016年1月8日

1985年， 在世界上第 一个成功地 把微机励磁 调节器投入 工业运行

1998年， 首套300 MW静止 励磁系统 投运

2003年， 研制第一套 800MW火 电励磁系统 并投入运行

2009年， 首套1000 MW火电、 300MW抽 蓄励磁系 统投运

2012年， 首套与SF C配合的9 E级燃机 励磁系统 投运

2014年， 大容量机 组交流励 磁系统投 入研发

发 展 历 程

1985

1996

1998

2000

2003 2004

2009

2011

2012

2013

2014

2015

1996年， 研制国内首 台全数字自 适应电力系 统稳定器 (PSS)

2000年， 首套660 MW火电 励磁系统 投运

2004年， 中标三峡右 岸电站700 MW励磁系 统，2008 年全部投运

2011年， 三峡地下 电站700 MW励磁 系统投运

2013年， 百万机组 励磁系统 规模化生 产，调试， 投运

2015年， 首台国产 化百万核 电机组励 磁系统投 运，实现 国产化突 破

常规水电机组

常规火电机组

应 用 范 围

抽水蓄能机组

核电机组

燃机机组1/8/2016

总台数：>2042台套 总容量：> 391GW国 内 应 用 机 组1000MW等级机组,24台 600MW等级机组，超过175台霍林河 2X600MW 大板 2X600MW

伊敏 2X600MW 七台河 2X600MW 鹤岗 营口 1X600MW 2X600MW 绥中 2X800MW,2X1000MW

上安 2X600MW

铜川 2X600MW, 2X1000MW 三峡 万州 扬州 2X1000MW 12X700MW 2X660MW 巢湖 黔东 2X600MW 2X600MW 鲤鱼江

沁北 2X600MW,2X1000MW 徐州 和信武乡 2X1000MW 2X600MW

2X600MW小湾 6X700MW

300MW等级机组，超过623台

湛江奥里油 2X600MW

励 磁 改 造

1/8/2016

人 才 队 伍

国内外近2000套励磁系统在稳定运行为公司人才的培养和全面发展提供了良好的平 台

现场投运或维护经验

为专业技术水平的提升和公司励磁专业的发展 打下坚实的人才基础

励磁专业技术团队(94人)开发人员12人 设计人员21人 工程人员45人 技术支持16人

调节器性能对比项目 系统架构 SAVR2000 NES5100 NES6100 单DSP处理器负责实时控 分布式多处理器。POWER PC 负 单ARM9处理器负责实时控制、 责系统管理与对外通讯； DSP 处 制、采样、通讯等所有 采样、通讯等所有任务 任务 理器专门负责实时控制 40MHz浮点处理器 / 180MHz定点处理器 32Mb 3.3ms 工控机串口报文对时 基于WINDOWS XP 单独权限设置 自定义格式,存储于工控机内. 固定 15 条模拟量， 80 条开关 量,每6.6ms录一点，固定3000 点 能自动上传至工控机 不支持 POWER PC 333MHz ×1 DSP浮点400MHz ×2 1Gb 1.667ms IRIG-B, NTP 基于LINUX,更加稳定 可设置多级用户权限 带时标的标准 COMTRADE格式， 独立存储64条波形 50 个模拟量， 150 个开关量，可 配置,每3.3ms录一点，共6000点， 可配置 能自动上传至工控机 中英文显示方便

切换

处理器 闪存 控制周期 GPS对时 工控机界面 用户权限

20ms不支持 基于WINDOWS NT 单独权限设置 存储于工控机内 固定14条模拟量，20条 开关量，自动录波， 需手动上传到工控机 不支持

录波

多国语言

项目 AD采样 DA输出 串口 网口 扩展能力

SAVR2000 16通道 无 1路，用于RS232通讯 无 无法扩展

NES5100 24通道 1路试验通道，±5V 输入 1路DA输出 1路，用于MODBUS 通讯 1路，自定义协议与 工控机通讯 无法扩展

NES6100 独立的32通道 独立的励磁电压测量通道。 4路试验通道，±5V/4~20mA 4路DA输出，可通过软件配置为±10V或 4~20mA输出 2路，1路可配置为MODBUS通讯或外接打 印机；另1路用于调试 3路，支持IEC61850、IEC103、MODBUS TCP/IP协议，与工控机或远方监控通讯 预留扩展槽，可升级为GOOSE、SV接口

电磁兼容故障历史记录

3级

4级

在试验室通过高于4级的考验变位记录存储于装置内部，独立于工控 机。可存储上万条，除了常规的故障、 告警、限制，还能记录所有中间变量、 开入、开出的动作

故障、告警、限制可 故障、告警、限制 反映在工控机界面， 存储于工控机内的 调节器断电后即复归， 数据库 不能保存 无 无

装置界面

装置自带液晶屏与键盘，可脱离工控机， 独立查看所有关键变量、设置参数

调节器整体外观

IP 防护等级 41 无风机自冷却 钢化玻璃确保 机柜强度，同时 利于对运行设备 状态观察 液晶屏和工控 机独立信息显示 集中式控制便 于现场各种操作

励插箱外观 装置采用标准 4U 、 19 英寸全封闭铝型材 机箱 各种型材模块之间 使用迷宫式搭接结构 及导电处理 机箱前面板整体设 计 插件均采用背插式 结构，强弱电分开 每套插箱即为独立 的通道

NES6100架构图

板件认证

调节器通过了欧盟的 TUV和CE认证，板件 内部的重要元器件均 获得了欧盟认可的UL 和VDE认证，达到了 欧盟指令规定的安全 要求

插件介绍

LCD 液晶板 RP1501

5V 24V

BUS 总线背板 CAN 5V 5V 5V AC6×U-100V 6×I-5A

5V

5V

5V I/O智能开入 48V

5V I/O智能开入 48V

5V 24V

24V回检

DC SYSPOWER RP1701 A

I/O智能开出 BS24V

PLU

AC3×U-100V 1×U-100V 4×-10V~ 10V 1×UL

RP1402 A

DSP ADC DA

CPU RP1001 A 预留

BI:23 RP1301 F

BI:23 RP1301 F

BO:16 RP1318 A

×2~3

PLUSETRIGGER

24V+ 24V DC PLUSEPOWER +开出 电源

PH:6

整流盒 电压、电 流 同步电压 励磁电压 4路通道4路DA输 出，接变 送器

2×CAN

AC DC

光信号交 换

23路开入

23路开入

16~48路开出

6脉冲

24V脉冲、 24V开出电源

软件功能 运行控制方式 限制保护功能 辅助功能

控制模型 PID控制 PSS2B/4B 强励反时限 过欠励模型 定子电流限制器

控制原理 整体逻辑框架

软件 部分

软件介绍

控制原理自动通道U f I f IL

软起励 给定条件 自动跟踪 调差功能

PID

优先权选择

Uf

低励限制U f I f IL

P/Q限制器

测量和过励限制U f I f IL

A / DUf If f If

P/Q限制器 V/F限制器 最大转子电流限制器

至 脉 冲 形 成

电力系统稳定器

PI

手动控制

软件介绍

软件功能电压环

功率因 数环

电流环

控制 方式

采用IEEE标准并联/ 串联PID矫正模型

无功环

定角度

软件介绍

限制保护限制器 低励限制器(UEL) 过无功限制器(OEL) 过励磁反时限限制器(FCL) 励磁电流限制器 定子电流限制器(SCL) 电压/频率限制器(VFL) 功率柜限制器

保护器 开机保护 过压保护(OVP) PT断线监视(PTP) 低励保护和失磁保护

软件介绍

辅助功能录波 保存IEEE标 准 COMTRADE 格式波形文 件，可脱离 工控机独立 存储波形， 可灵活配置 录波模拟量、 开关量及录 波点数 通讯及对时 全面支持 IEC61850、 IEC103、 MODBUS TCP/IP通讯 协议；提供 GPS对时接 口，IRIG-B 及 NTP对时 方式可选 历史记录 变位记录存 储于装置内 部，独立于 工控机。可 存储上万条， 除了常规的 故障、告警、 限制，还能 记录所有中 间变量、开 入、开出的 动作。 开出传动 通过液晶面 板可开出传 动实验，无 需工控机

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ecxe.html