基于TMS320F2812的低压静止无功发生器研制

论文摘要

随着社会和经济的迅速发展,各种用电设备对电能质量的要求不断提高,而无功功率是影响电能质量的重要因素之一。通过研究静止无功补偿装置对电网进行无功动态补偿来提高电网电压质量,保证用户获得高的电能利用效率。本文通过对静止无功补偿装置原理的分析,研制一台静止无功补偿装置对电网进行动态无功补偿。基于瞬时无功功率理论,进行无功和有功电流的检测；基于d-q坐标系下的静止无功发生器主电路模型,进行基于多项式极点配置的双闭环数字控制器设计,使系统具有良好的动态性能。电流内环采用二自由度控制器,对指令信号和扰动分开控制,使系统具有良好的电流跟踪性能和抗扰性能,电压外环直接从时域性能指标入手进行极点配置,控制器中含有特定环节,减小系统测量干扰,保证系统无静差；通过电压空间矢量调制技术控制逆变桥电压输出。硬件主电路采用二电平三相电压型逆变桥电路,通过滤波电感并接电网；进行了基于主控制芯片TMS320F2812的控制电路设计,以及电压电流检测电路,保护电路,驱动电路,锁相电路,电源等辅助电路设计；采用C++语言进行DSP软件编程,实现对系统的监视和控制。对研制的静止无功发生器进行软硬件实验测试和系统整体性能测试,分析测试结果。实验结果表明所研制静止无功发生装置符合设计要求,能够对电网进行动态无功补偿。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 ASVG研究现状
• 1.3 本文课题的主要工作
• 第二章 ASVG工作原理及控制系统设计
• 2.1 ASVG工作原理
• 2.2 ASVG控制方法
• 2.3 电压电流信号变换
• 2.4 ASVG控制系统
• 2.4.1 控制器设计
• 2.4.2 ASVG双闭环控制
• 2.4.3 电流内环控制器设计
• 2.4.4 电压外环控制器设计
• 2.5 SVPWM调制技术应用
• 第三章 ASVG硬件电路设计
• 3.1 主电路元件参数选择
• 3.1.1 直流侧电容的选择
• 3.1.2 输出电感的选择
• 3.1.3 IGBT的选择
• 3.1.4 吸收电路参数选择
• 3.2 控制电路供电电源
• 3.3 DSP主板电路
• 3.4 IGBT驱动电路
• 3.5 电压电流检测电路
• 3.6 硬件锁相电路
• 3.7 过流过压硬件保护电路
• 第四章 ASVG软件系统设计
• 4.1 ASVG软件系统主流程
• 4.2 DSP系统及外设初始化
• 4.2.1 DSP系统初始化
• 4.2.2 外设AD转换和事件管理器EV初始化
• 4.3 频率相位确定以及数据处理
• 4.4 液晶显示模块
• 4.5 链接文件CMD文件
• 第五章 实验结果与分析
• 5.1 辅助电路测试
• 5.1.1 硬件锁相电路测试
• 5.1.2 滤波电路测试
• 5.1.3 过流过压保护电路测试
• 5.1.4 驱动电路测试
• 5.2 ASVG系统开环调试,闭环调试,液晶显示监测
• 5.2.1 ASVG系统开环调试
• 5.2.2 ASVG系统闭环调试
• 5.2.3 ASVG系统液晶显示监测
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文与研究成果