强迫风冷封闭母线的温度控制研究

摘  要

封闭母线作为连接各种电机和电器并传输电流和功率的载体，在发电厂和变电所中被广泛使用。本文首先针对强迫风冷封闭母线的散热特点确定了风冷封闭母线的温度控制系统，然后根据热力学知识建立了风冷封闭母线的热平衡方程，并应用相关程序对方程求解，进而找出强迫风冷封闭母线的温度变化规律；最后利用模糊控制理论设计了针对强迫风冷封闭母线的模糊控制器，并模拟了控制规律，达到了较好的控制效果。本设计作为强迫风冷封闭母线的探索性研究，对实际工作具有一定借鉴作用。

关键词：温升规律；风冷；模糊控制；封闭母线

目录

1 绪 论 1

1.1  引言 1

1.2  母线结构的演变和大电流母线的技术特点 1

1.3  大电流母线的类型和应用 3

1.4  课题研究背景及意义 6

1.5  本论文研究的主要内容 7

2 强迫风冷封闭母线风冷系统 8

2.1  广东岭澳电站封闭母线的风冷问题 8

2.1.1  广东岭澳电站概况 8

2.1.2  广东岭澳电站封闭母线冷却方式的选择 9

2.2  强迫风冷封闭母线的冷却方式 10

2.3  风冷系统的构成 11

2.4  风机在风冷系统中的安装 11

2.5  鼓风机 12

2.5.1风机的构造与分类 12

2.5.2  风机的选择： 13

2.6  组合式空气处理机组 14

2.6.1  箱体部分 14

2.6.2  换热器 15

2.6.3  电机与传动 16

本章小结 17

3  强迫风冷封闭母线的温升规律 18

3.1  母线热量传递的三种基本方式 18

3.2  强迫风冷封闭母线热平衡方程的建立 19

3.2.1  风冷封闭母线的传热分析 19

3.2.2  热平衡方程计算的简化假定 20

3.2.3  强迫风冷封闭母线的热平衡方程组的建立 21

3.3  运算结果 31

3.4  结论与分析 36

本章小结 37

4   强迫风冷封闭母线模糊控制器的设计 38

4.1   模糊控制技术简述 38

4.2  模糊控制系统 39

4.2.1  模糊控制简介 39

4.2.2  模糊控制系统的构成[29][30][31] 40

4.2.3  模糊控制系统的工作原理 41

4.3  基本模糊控制器设计的一般过程 43

4.4  封闭母线模糊控制器的设计 45

4.4.1  确定论域及模糊子集 45

4.4.2  确定各变量的隶属度函数 45

4.4.3  确定模糊控制器的控制规则 46

4.5  模糊控制的MATLAB仿真 46

4.5.1  MATLAB软件简介[37] 46

4.5.2  建立Fuzzy推理系统 48

4.5.3  隶属度函数的确定 50

4.5.4  控制规则编辑 51

4.5.5  控制规则的观察 53

4.5.6 控制曲面观察 53

4.6  带有自调整因子的模糊控制器的设计 54

4.6.1 自调整因子的建立 54

4.6.2  带有自调整因子的模糊控制器的结构 55

4.6.3  带有自调整因子的模糊控制器的设计原则 56

本章小结 57

5 结论与展望 58

5.1  结论 58

5.2   展望 58

参考文献 59

致 谢 64

附录A 65

附录B 77