【正文】 ......................................................... 12 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) ............................................................................... 12 單片機(jī)最小系統(tǒng) ................................................................................... 13 自動(dòng)發(fā)電控制原理圖設(shè)計(jì) ...................................... 14 第 4 章 自動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................................... 15 軟件功能 .................................................... 15 軟件流程圖 .................................................. 15 第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) ................................................. 16 參考文獻(xiàn) ............................................................ 17 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 1 第 1章 緒論 自動(dòng)發(fā)電控制概述 自動(dòng)發(fā)電控制 是并網(wǎng)發(fā)電廠提供的有償輔助服務(wù)之一，發(fā) 電機(jī)組在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi)，跟蹤電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)下發(fā)的指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電出力，以滿足電力系統(tǒng)頻率和 聯(lián)絡(luò) 線功率控制要求的服務(wù)。當(dāng)頻率偏離額定值后，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的出力以使電力系統(tǒng)的有功功率達(dá)到新的平衡，從而使頻率能維持在允許范圍之內(nèi)。華東電力系統(tǒng)的成功實(shí)踐充分證明了自動(dòng)發(fā)電控制實(shí)施規(guī)劃的作用。根據(jù)符合變動(dòng)的不同特點(diǎn)，可將調(diào)整劃歸為一次調(diào)節(jié)和二次調(diào)節(jié)及互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)。 （ 3）特點(diǎn)：第一，響應(yīng)速度快，一般在在 10s；第二，作用時(shí)間短暫，一般在 到 2 分鐘不等；第三，一次調(diào)節(jié)是有差調(diào)節(jié)，所有機(jī)組的調(diào)整只與一個(gè)變量有關(guān)，機(jī)組之間互相影響小，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)整。 綜上所述保證輸電系統(tǒng)的頻率對(duì)于單個(gè)用戶和發(fā)電廠都有重要的意義。 對(duì)于具有多個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)和發(fā)電機(jī)組的實(shí)際電力系統(tǒng)，則 AGC 將變?yōu)榘S多并聯(lián)發(fā)電機(jī)組控制回路的形式，如圖 所示。決定各臺(tái)發(fā)電機(jī)組設(shè)定的功率ciP的負(fù)荷分配器，目前廣泛采用以“基點(diǎn)經(jīng)濟(jì)功率biP”和“分配系數(shù)i? ”來(lái)表示每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的輸出功率的方法，即每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的設(shè)定調(diào)整功率按以下公式分配： )(1 1? ?? ?????nini biGiibici PA G CPPP ? （ 23） 式中 ciP 各臺(tái)發(fā)電機(jī)組的設(shè)定調(diào)整功率 biP 各臺(tái)發(fā)電機(jī)的基點(diǎn)經(jīng)濟(jì)功率； GiP 每臺(tái)發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出功率； i? 分配系數(shù)。 圖中 zdP 為輸電線路功率的整定值； zdf 為系統(tǒng)頻率整定值； P 為觸電線路功率的實(shí)際值； f 為系統(tǒng)頻率的實(shí)際值；fB為頻率修正系數(shù)； K(S)為外部控制回路，用來(lái)根據(jù)電力系統(tǒng)頻率偏差和輸電線路上的功率偏差來(lái)確定輸出控制信號(hào)； cP 為系統(tǒng)要求調(diào)整的控制信號(hào)功率； N(S)為內(nèi)部控制回路，用來(lái)控制調(diào)整調(diào)速器閥門開度，以達(dá)到所需要的輸出功率。 同時(shí)，考慮負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)后，全系統(tǒng)負(fù)荷的變化量為： fKKfKPPP LGGLGL ???????????? )( (29) 系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功率： )( LGLS KKfPK ?????? (210) 物理意義：表示全系統(tǒng)的頻率沒(méi)變化 1Hz 時(shí)，其調(diào)節(jié)的 負(fù)荷有功功率大小。 自動(dòng) 發(fā)電總體設(shè)計(jì)方案 圖 . 如圖 ， 自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)是建立在 SCADA 系統(tǒng)之上，且與網(wǎng)絡(luò)分析等應(yīng)用軟件有著密切關(guān)系的獨(dú)立的控制系統(tǒng)。當(dāng)采用外部振蕩器是次引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。 ALE 鎖存 P0 口傳送的低 8 位地址信號(hào)，實(shí)現(xiàn)低 8 位地址與數(shù)據(jù)的分離。 P1 口： 8 位雙向 I/O 口，用做普通 I/O 口。 復(fù)位電路包括上電復(fù)位，按鍵電平復(fù)位，按鍵脈沖復(fù)位。 單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大 器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2，在芯片外部通過(guò)兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，如下圖 C13 3 u FC23 3 u F晶振1 2 M H zXT AL 2XT AL 1.... 圖 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) T11234D1C13 3 0 0 u FC21 0 0 u FC31 0 0 u FC41 0 0 u Fw 7 8 0 5V in V o u t123G N D.. .. 圖 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 13 電源電路設(shè)計(jì)的要求是將 220V 交流電轉(zhuǎn)化為 5V 的直流電，如下圖所示變壓器將 220V 交流電變換成 12V 交流電，經(jīng)過(guò)整流橋又變換為 12V 的直流電，三斷集成穩(wěn)壓器 W7805 的作用是將 12V 的直流電轉(zhuǎn)化成 5V 的直流電，圖中的 4 個(gè)電容是濾波電容。當(dāng)發(fā)電機(jī)組 2 的負(fù)荷改變時(shí)， SCADA 經(jīng)過(guò) A/D 向單片機(jī) AT89C51 發(fā)一個(gè)信號(hào)，單片機(jī)通過(guò) 向 AGC 發(fā)執(zhí)行指令， AGC 在向發(fā)電 機(jī)組發(fā)出調(diào)節(jié)的指令。本次設(shè)計(jì)由于時(shí)間和條件限制，還有很多地方需要改進(jìn)，比如 AGC和 SCADA 系統(tǒng)的理解不足，原理運(yùn)用不到位等。同時(shí)，本次設(shè)計(jì)還得到了幾位老師的指導(dǎo)，比如單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，控制功能的完善等。 軟件流程圖 當(dāng)單片機(jī)接受到頻率信號(hào)時(shí)，通過(guò)程序先識(shí)別頻率是否改變，如果頻率沒(méi)有改變，說(shuō)明發(fā)電機(jī)組中的負(fù)荷沒(méi)有發(fā)生改變。按功能分為固定式和可調(diào)節(jié)式穩(wěn)壓電路；前者輸出地電壓不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，為固定值；后者可通過(guò)外接元件使輸出電壓得到很寬的調(diào)節(jié)范圍。按鍵電平復(fù)位是通過(guò)是復(fù)位端經(jīng)過(guò)電阻與 VCC 電源接通而實(shí)現(xiàn)的，如下圖 S1S W P BC12 2 u FR21KR12 0 0 ΩV C CVccRESETVss.... 圖 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生： RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)時(shí)高電平有效，其有效時(shí)間持續(xù) 24 個(gè)振蕩脈沖周期（即 2 個(gè)機(jī)器周期）以上，若使用頻率為 12MHz 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 12 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超 過(guò) 2us 才能完成復(fù)位操作。 P2 口： 8 位雙向 I/O 口，做高 8 位地址線。當(dāng) 89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，