基于DSP控制的偏磁式消弧线圈自动调谐系统研制

论文摘要

随着国内配电网自动化改造的深入,特别是近几年大规模的电网改造,大批电缆线路的投入运行使得单相接地电容电流增大,谐振接地电网所占的比重将越来越大。在谐振接地补偿电网中,由于接地点的电容电流受到了消弧线圈感性电流的补偿,使得这种接地方式具有提高供电可靠性等优点。因此,本文所讨论的“基于DSP控制的偏磁式消弧线圈自动调谐系统”课题具有较大的实用价值。本文所研究的主要内容是基于DSP的偏磁式消弧线圈的自动调谐控制系统:在原有的变频恒流信号源的基础上,提出了基于注入法的偏磁式消弧线圈自动调谐原理,即通过测量电网中性点电压及注入的变频电流的相位差来检测电网电容电流值;同时结合偏磁式消弧线圈励磁系统,以TMS320LF2407自身携带的CAN控制器为核心,组成一个完整的通讯系统,实现电网电容电流的测定和自动消弧的功能。整套系统在模拟电网上进行了模拟实验,实验结果表明此控制系统能较准确地测量电网电容电流值,有一定的实用价值,并将进一步在实践中进行改进、应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 本文的主要工作
• 第二章 消弧线圈的补偿原理及自动调谐系统的构成
• 2.1 消弧线圈的补偿原理
• 2.1.1 中性点不接地电网的分析
• 2.1.2 中性点经消弧线圈接地电网的分析
• 2.2 消弧线圈的自动调谐
• 2.3 自动调谐系统的构成
• 2.4 本章小结
• 第三章 变频恒流注入信号源的原理设计与实现
• 3.1 注入信号源的拓扑结构
• 3.2 注入信号源的硬件设计
• 3.2.1 控制器的选择
• 3.2.2 整流桥的设计
• 3.2.3 逆变桥的选型
• 3.2.4 信号调理电路
• 3.2.5 存储器的扩展
• 3.3 注入信号源的软件设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 励磁子系统的设计与实现
• 4.1 励磁子系统的总体结构
• 4.1.1 系统结构
• 4.1.2 三相整流桥工作原理
• 4.1.3 可控硅元件电压和电流的选择
• 4.2 励磁控制器硬件设计
• 4.3 励磁子系统的软件实现
• 4.3.1 PI 控制算法研究
• 4.3.2 基于 C 语言的 DSP 编程
• 4.3.3 基于 VHDL 的 FPGA 编程
• 4.4 本章小结
• 第五章 主控检测子系统及 CAN 通讯网络的设计与实现
• 5.1 主控检测子系统的设计实现
• 5.2 CAN 通讯网络的设计与实现
• 5.3 本章小结
• 第六章 实验结果与分析
• 6.1 10KV 模拟电网简介
• 6.2 变频恒流信号源输出波形发生实验
• 6.3 励磁子系统励磁电流测试实验
• 6.3.1 FPGA 触发脉冲实验
• 6.3.2 励磁电流测试实验
• 6.4 电网对地电容电流测量实验
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录一
• 附录二
• 附录三
• 攻读硕士学位期间论文发表情况