基于DSP的同步發(fā)電機(jī)勵磁控制器的研究與開發(fā).pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)呈現(xiàn)大機(jī)組發(fā)電、特高壓輸電和大系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，對電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性提出更高、更嚴(yán)格的要求。同步發(fā)電機(jī)勵磁控制能夠有效維持電壓水平、提供合格電能、保證機(jī)組安全運(yùn)行、改善系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)。將先進(jìn)的勵磁控制技術(shù)和高性能數(shù)字信號處理器全面而廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)，可充分提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文基于TMS320F28335DSP，集成多種勵磁控制策略，研究并開發(fā)一套電路簡單、功能完善、界面友好、性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)可觀、面向?qū)嶒?yàn)室進(jìn)而滿足工程實(shí)

2、際中小型發(fā)電機(jī)組要求的勵磁控制器，具有一定工程實(shí)用價值。本文首先概述了勵磁自動控制系統(tǒng)，介紹與分析勵磁系統(tǒng)勵磁方式、控制理論和控制器三大研究方向及DSP的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，確立本文研究目標(biāo)，闡述課題意義與實(shí)用價值。其次，在單機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型上，完成PID、PSS以及多指標(biāo)非線性MNEC等勵磁規(guī)律的理論研究與仿真，總結(jié)出動、靜態(tài)性能優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制的改進(jìn)綜合PID離散方法ICPID，并對這些策略進(jìn)行微機(jī)處理與實(shí)現(xiàn)。接著，在勵磁功率單元晶閘管

3、故障工況下，通過理論推導(dǎo)和仿真，定性、定量地分析控制觸發(fā)角和整流輸出勵磁電壓的關(guān)系，提出相應(yīng)解決措施，能夠有效減輕故障對系統(tǒng)的不利影響。在勵磁控制理論研究的基礎(chǔ)上，本文對控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)。熟悉DSP開發(fā)系統(tǒng)后，搭建控制器硬件平臺，包括總體方案確立、主控芯片選型、硬件原理圖設(shè)計(jì)以及核心單元和外設(shè)單元電路的仿真測試與制作。軟件部分的設(shè)計(jì)按照模塊化思想，包括明確編程原則、構(gòu)建主程序流程，編寫各個功能模塊程序，同時，設(shè)計(jì)軟硬件可靠性以提升控