0 前言 黑河象山水電廠共裝機三臺型號為SF6000-16/3250水輪發(fā)電機，容量均為6000KW。其勵磁裝置采用常規(guī)磁裝調(diào)節(jié)器。 為了提高電廠的綜合自動化水平，提高機組運行的穩(wěn)定性和可靠性，黑河象山水電廠和南寧瑞能自控技術(shù)有限公司合作，于2001年10月對3# 發(fā)電機的勵磁裝置進行技術(shù)改造。技改工作的主內(nèi)容是取消原來的常規(guī)調(diào)節(jié)器，采用PCC 微機勵磁調(diào)節(jié)器。 3# 發(fā)電機勵磁裝置的技改工作順利完成，設備運行良好，于是在2002年6月我們又以相同的方式完成了1#、2#機勵磁裝置的技改工作。投運后，我們兩家單位會同黑龍江省電科院，對勵磁系統(tǒng)進了一系列試驗，包括起勵、并網(wǎng)、甩負荷、零起升壓、跟蹤網(wǎng)壓、進相等等，結(jié)果各項技術(shù)指標符合國家有關(guān)規(guī)范，令人滿意。 技改后，三臺電機組的微機勵磁裝置使用至今，一直運行良好?？偟膩碚f，PCC微機勵磁調(diào)節(jié)器體現(xiàn)出穩(wěn)定性好、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的特點。因此，象山水電廠PCC微機勵磁裝置的技改工作獲得成功。 1 可編程計算機控制器PCC 介紹 可編程計算機控制器PCC作為一個全新的概念，是奧地利貝加萊自動化公司于1994年在工控界提出的。它將工業(yè)控制計算機（IPC）與常規(guī)可編程控制器PLC的特點結(jié)合起來。無論是從內(nèi)部的硬件功能，還是從外部的編程、開發(fā)環(huán)境的簡便而言，它都比常規(guī)可編程控制器PLC有較大進步。 1.1 PCC 的硬件和軟件具有如下特點： CPU的速度起著決定性的作用。PCC 的CPU運算速度很快，例如2010 型的每條指令執(zhí)行時間為0.125us。而且，要提高整個系統(tǒng)的速度就要考慮CPU 模塊的多處器結(jié)構(gòu)。PCC 的CPU 模塊上有三個處理器，它們各司其職，協(xié)調(diào)工作，即互相獨立，又互相關(guān)聯(lián)，從而使CPU的資源得到了合理使用，同時最大限度地提高了整個系統(tǒng)的速度。 1.2 定性的多任務分時操作系統(tǒng) 多任務分時操作系統(tǒng)來源于大型計算機，如UNIX機。它可以將整個操作界面分成數(shù)個分別具有不同優(yōu)先權(quán)高的任務等級，有著較短的巡回掃描周期，而且每個任務等級可包括多個具體任務，在這些任務中間可再細分優(yōu)先權(quán)的高低。這樣整個控制系統(tǒng)便得了優(yōu)化，具有較好的實時性。這對要求響應快的閉環(huán)控制系統(tǒng)是一個有力的工具。 1.3 編程語言高級化 梯形圖和指令表這兩種編程方式是比較常見和傳統(tǒng)的。除此以外，PCC還提供了高級語言（VC、VB 語言）以方便編程，方便描述一個復雜的程序和構(gòu)思。這樣一來，編程效率提高，新產(chǎn)品的研制周期大大縮短。 1.4 較大的程序存儲空間 能較高的系統(tǒng)分析計算能力當然要求有足夠的程序存儲空間，同時足夠的存儲空間是系統(tǒng)具備較強的數(shù)據(jù)處理能力的先決條件。應用程序存儲空間的大小在某種意義說明了其硬件系統(tǒng)的先進程度。PCC有足夠的程序存儲空間供用戶下載任務程序。 2 全可編程微機的PCC勵磁調(diào)節(jié)器 2.1 勵磁系統(tǒng)是發(fā)電機的自動控制系統(tǒng) 它是一個需要高速響應的閉環(huán)控制系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)的性能，直接決定了發(fā)電機是否能夠正常運行。工作可靠、性能優(yōu)良的勵磁系統(tǒng)，能有效地提高機組及電網(wǎng)的穩(wěn)定性。因此，具有優(yōu)良的調(diào)節(jié)品質(zhì)、豐富而實用的附加功能等特點，而在工業(yè)領域增減勵信號中得到廣泛應用。可編程計算機控制器PCC 的MTBF（平均故障間隔時間）大于50萬小時。具有如此高的可靠性，工業(yè)上稱為“無故障設備”。 我們采用PCC 作為勵磁調(diào)節(jié)器的硬件，與現(xiàn)代控制理論相結(jié)合而設計的PCC微機勵磁裝置，采用模塊化的硬件及軟件結(jié)構(gòu)，極大的提高了勵磁系統(tǒng)的性能、穩(wěn)定性、可靠性、智能化程度。PCC 勵磁調(diào)節(jié)器原理框圖如下： 2.2 軟件（應用程序） 除勵磁調(diào)節(jié)器的硬件PCC 模塊外，其軟件也采用模塊化。共有電壓調(diào)節(jié)模塊、功率因數(shù)調(diào)節(jié)模塊、甩負荷模塊、零起升壓模塊、跟蹤網(wǎng)壓模塊等等，用戶可以通過不同的模塊組合以實行不同的運行要求，而不需要更改硬件配置。這樣，功能的增減和程序的優(yōu)化等工作變得輕松易行。整個勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)的軟件流程圖如下： 3 技術(shù)總結(jié) 3.1 PCC 微機勵磁裝置軟、硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，功能齊全，操作簡便，工作可靠，調(diào)節(jié)平衡。特別是電壓調(diào)節(jié)，功率因數(shù)調(diào)節(jié)，零起升壓，跟蹤網(wǎng)壓等軟件模塊，使得整套勵磁裝置的自動化程度高，智能化程度高，可以滿足無人職守電站的要求，體現(xiàn)了計算機控制的優(yōu)越性。 3.2 采用PCC 作為調(diào)節(jié)器硬件， 其故障間隔時間（MTBF）大于50萬小時，因而勵磁系統(tǒng)的可靠性極高。而且，由于PCC的運算速度很快，滿足了勵磁系統(tǒng)反應快速的要求，各項技術(shù)指標均符合國家標準。 由于PCC 本身即專為工業(yè)控制所設計，因此整套勵磁裝置抗干擾的能力很強，不存在其他種類的微機（如單片微機等）易受電磁干擾的問題，對使用環(huán)境沒有特殊要求，安裝方便，使用面較廣。 3.3 控制方式采用一種非線性理論：現(xiàn)代智能篩控制策略，勵磁裝置即可以按照用戶指定的調(diào)節(jié)方式工作；在異常情況下，或者運行工況突然改變時（如機組突然甩負荷），它由會自動轉(zhuǎn)入合理的控制方式運行。因此，整套勵磁裝置體現(xiàn)出很高的智能性。 4 結(jié)束語 總之，由黑河象山水電廠和南寧瑞能自控技術(shù)有限公司合作完成的勵磁技改項目，經(jīng)過一年多的運行考驗，證明取得了成功。PCC微機勵磁裝置，不僅在成套機組的配套中應用良好，在老機組的技術(shù)改造中效果不錯，也值得推廣。