通用型電力變換控制平臺開發(fā)及其在風電實驗中的應用.pdf

1、在電力變換、變流驅動、開關電源等應用中，為實現電力電子開關器件的有效控制，需要在驅動控制系統(tǒng)中設計完善的控制電路。本文根據變流器的典型應用，針對信號采樣數、脈沖資源數和控制策略等的不同，分析通用型電力變換控制平臺在硬件、軟件方面的需求，并提出一種“DSP+FPGA”的通用型電力變換控制平臺的設計方案，進行了硬件、軟件開發(fā)設計，并進行了風電實驗應用。
　　通過主控單元和外圍電路單元硬件設計兩個方面，給出了本通用型電力變換控制平臺的整

2、體設計思路。主控系統(tǒng)采用“DSP+FPGA”的模塊化、總線式設計方法，將FPGA的邏輯功能和DSP的運算能力進行優(yōu)勢互補。為了充分提高主控系統(tǒng)輸入輸出信號的性能和兼容性，對外圍電路單元進行優(yōu)化設計:電源電路采用板載開關電源，信號采集電路可兼容單雙極性信號輸入，PWM信號采用光纖傳輸，數字IO電路采用光耦隔離的方式，測頻電路可滿足軟硬件測頻的方法，保護電路采用可靠的三級保護電路。
　　本控制平臺底層程序的軟件開發(fā)，主要包括DSP底層

3、代碼設計和FPGA底層代碼設計兩個方面;采用模塊化的方法對各個控制功能進行設計，盡量與硬件電路兼容方面相對應，滿足不同類型變流器的控制。DSP的底層代碼設計主要包括片內外AD采樣、坐標變換、空間矢量PWM、PI調節(jié)器、串行通信等;FPGA的底層代碼設計主要包括接口設計、故障信號處理、脈沖信號PWM產生等。并對代碼進行仿真驗證，證明了軟硬件控制平臺的可靠性和可行性。
　　最后，為了在風電實驗中驗證所開發(fā)的控制平臺，搭建了5MW直驅永