微机继保测试系统开关功率放大技术的研究

论文摘要

继电保护装置的性能直接关系到电力系统的安全运行,因此装置在投入运行前和检修时,必须对其可靠性进行严格的测试。进入新世纪,我国电力工业进入高速发展时期,随着新型微机继电保护装置的广泛应用,与之相应的继电保护测试技术也需要不断的革新。功率放大器是继电保护测试仪的输出部分,用于输出所需功率的电压、电流信号,以测试继电保护装置。传统线性功率放大器工作时,直接对模拟信号进行放大,开关管工作在线性放大区,因而传统功率放大器失真小,但损耗较大。本课题研究的是微机继保测试系统中的电流放大技术,采用的是“开关电源+开关功放”的组合,为改善开关功放输出信号中含有较高谐波分量这一固有问题,本文提出一种基于DSP（TMS320F2812）的多目标控制的数字控制方法,实时计算输出脉宽并控制开关电源的输出电压,产生双极性SPWM波形,来驱动逆变器的开关管,并通过电流传感器采集电流信号,经调理电路输入DSP的AD模块进行PI调节,以控制输出电流。文中给出了方案的整体设计和实现控制思想的软件流程,并对方案进行了仿真及实验验证,最后进行全文总结与展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 继电保护测试装置概述
• 1.2 功率放大器
• 1.3 课题研究背景及意义
• 1.4 本文所作的工作
• 2 开关功率放大器的研究
• 2.1 开关功放基本理论
• 2.2 开关功放的组成
• 2.3 开关功率放大器的数字控制技术
• 2.4 开关功率放大器中开关器件的使用
• 2.5 系统总体方案
• 3 硬件设计及实现
• 3.1 功率转换级的硬件设计与实现
• 3.2 控制系统硬件设计与实现
• 4 控制系统软件设计与实现
• 4.1 DSP 系统软件调试
• 4.2 系统软件总体设计
• 5 仿真、实验与结果
• 5.1 实验波形
• 5.2 matlab 仿真分析
• 5.3 总结与展望
• 致谢
• 参考文献