基于新型dsp的励磁控制器数据采集系统的设计（可复制）.pdf

摘要励磁控制器是同步发电机的重要组成部分,在保持发电机正常运行和电力系统稳定运行方面起着重要作用,调节励磁是提高电力系统安全稳定性和运行质量的有效而经济的手段。随着发电机单机容量和电网规模的日益扩大、先进控制理论的应用以及发电机各种限制、保护功能的增加,对励磁控制器的快速性、可靠性、鲁棒性等方面提出了越来越高的要求。控制理论,电力电子技术、计算机技术和芯片制造技术的发展,促进了励磁控制装置的不断创新,数字化技术成为励磁控制系统达到新水平的一个有效手段,成为电力系统研究的热点课题之一。本文以励磁控制器数据采集系统为研究对象,阐述了课题研究的背景,针对现代电力系统对同步发电机励磁系统的要求和励磁控制器的发展趋势,研究基于的励磁控制器数据采集系统,实现励磁控制器数字化的一种解决方案。课题研究中以居晖瞥龅牡缁刂谱ㄓ酒琓为核心,以芯片魑J莶杉低车腁/;器,研究了励磁控制器数据采集系统的软硬件在这一平台上实现的主要方案,以该款酒缘缁刂萍霸硕煊虻氖中藕糯硭龅挠呕刺岣呃趴刂破鞯男阅本文的研究内容大致可以分为软件和硬件两部分。欢ǖ谕馕璞阜岣弧J紫却佑布慕嵌瘸龇ⅲ诳7⒐讨谐浞掷昧薉片上集成的电机控制专用外设,分析了励磁控制器数据采集系统实现的总体方案,并且在文中给出了主要部分的电路原理图,详细说明了电路原理、功能,并设计完成了励磁控制器的数据采集硬件电路板。其次,软件开发是实现励磁控制器功能的重要组成部分,也是课题研究的主要内容之一。在励磁控制器数据采集系统中采用了交流采样技术,研究了交流采样技术在砥鱐中的实现方案,在的软件集成开发环境猩杓屏耸迪纸涣鞑裳氖莶杉砑?椤在论文的最后部分,针对课题研究的特点,对论文的主要内容和取得的进展以及欠缺之处进行了总结,并对课题后续工作的方向做了一定的分析和展望,以使本课题的研究进一步展开。本文对应用高性能酒琓实现励磁控制器数据采集系统方案具有应用参考价值。数字信号处理器涣鞑裳际酰J;:励磁控制器,天津理工大学硕士论文
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第一章绪论课题研究的背景励磁控制器的作用“同步发电机励磁控制是提高现代电力系统的安全稳定性和运行质量的经济和有效的控制手段之一,是电力系统研究领域的热点课题之一。现代电力系统中,发电机装机容量和电网规模不断扩大,并且国民经济的发展使用户对电能质量和电力系统的稳定性在励磁控制器中,数据采集模块是其重要的组成部分,以实现对励磁系统的现场原始数据的采集和预处理,并通过建立与上位机的实时通信,向系统提供数据。在励磁控制系统中,对于数据采集模块,通常要求其能对多通道电压、电流信号以及开关量进行并行处理,,传统的数据采集处理模块多以单片机为中央处理器,结合外围的信号调理电路,疍转换电路,以及控制电路来完成数据采集过程。但是,传统的テ蚴坏牡テ机,对对数据的运算与处理能力有限,难以适应高精度数据采集与处理的要求,并且由效率不高。现代控制理论在励磁控制器中的不断应用,对数据采集单元的数据采集与处理能力的要求不断提高,单片机从本质上说属于事务密集型的处理器,使用传统的单片机难以满足该数据采集系统对于数据运算方面的要求。数字信号处理器某鱿旨捌湓诘缌ο低持械墓惴河τ茫@趴刂破鞯氖据采集系统提供了新的解决方案,成为挖掘励磁控制器性能和提高控制精度的重要手段。本课题采用镜母叨薉芯片魑@趴刂破魇莶杉低的芯苛死趴刂破髟谡庖黄教ㄉ鲜迪质莶杉娜碛布迪址桨福⒕推渲准确地认识和把握励磁控制系统对电力系统安全稳定性的作用,是研究励磁控制理制部分虺瓶刂频ピ#蛲吵莆@诺鹘谄。励磁控制系统的主要任务是向发电机的刂仆椒⒌缁说缪埂提出了越来越高的要求,因此对发电机的励磁控制提出了更高的要求。于其指令的通用性,数字信号处理算法如数字滤波,叩等实现困难,对处理器的利用的主要部分给出了具体的电路结构和设计思路。论和控制装置的基础,也是解决这一领域所存在问题的出发点。同步发电机的励磁系统一般由两部分组成。一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流,以建立直流磁场,通常称为励磁功率输出部分虺莆9β实ピ。另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流的大小,以满足运行需要,一般称为励磁控励磁绕组提供一个可调的直流电流缪,对发电机励磁的调节和控制,可以保证发电机及电力系统运行的安全性和稳定性,提高发电机及电力系统的技术经济指标,其主要作用可以从一下几个方面来概括:在正常情况下,根据发电机电压和负荷情况,按给定规律调整励磁电流,维持机端电压为给定水平。当电力系统发生短路事故或其它原因使发电机机端电压严重下降时,
空载感应电动势为西,改变。的大小,自值就相应地改变。岛与以之间的关系可隐极发电机的矢