基于dsPIC DSC的自动准同期装置的研制

论文摘要

随着电力系统容量的不断增大和系统结构的日渐复杂,对电力系统自动控制技术的要求进一步提高。准同期装置作为一种常用的自动装置在电力系统并列操作中起重要作用。实际系统中不符合同期条件的并列操作将会带来极其严重的后果,引起发电机损伤甚至系统崩溃。为了保证电力系统安全稳定的运行和满足用户对电能质量的要求,研究开发新型智能的同期装置也愈来愈迫切。本课题通过对准同期条件的理论分析,结合工程实际应用的需要,设计完成了一种基于Microchip公司dsPIC30F系列DSC数字信号控制器的自动准同期装置。装置主要完成同期操作控制、并列条件的检测与判断、并列条件的促成、合闸时机计算、CAN、RS485?和以太网通讯、液晶显示等功能。本文介绍了所设计的自动准同期装置的硬件组成和软件实现方法。在硬件设计中,本文介绍了硬件的整体构成,详细介绍了电压采集电路、开入开出电路、电源电路、CAN?通信电路、RS485?通信电路、以太网电路和液晶显示电路等,也详细介绍了?DSC?数字信号控制器及其他相关元器件的功能和应用。在软件设计中,本文详细介绍了同期程序、电压采集程序、液晶显示程序、以太网通信程序、CAN通信程序和?RS485通信程序等,也介绍了交流采样算法和TCP/IP协议等相关内容。最后,对所设计和制作的自动准同期装置进行了总结,指出所存在的不足和可以改进的地方。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 微机自动准同期装置研究的意义
• §1-2 准同期装置的发展概况
• §1-3 本论文所做的工作
• 第二章 同期过程和同期装置的相关理论
• §2-1 同期过程
• 2-1-1 同期操作与同期过程
• 2-1-2 导前时间与同期预报
• §2-2 同期装置
• 2-2-1 手动准同期装置
• 2-2-2 模拟式自动准同期装置
• 2-2-3 微机自动准同期装置
• 第三章 同期装置的硬件部分设计
• §3-1 系统的组成原理及总体设计
• §3-2 dsPIC30F系列DSC介绍
• 3-2-1CPU 结构
• 3-2-2 外设
• §3-3 信号采集电路
• §3-4 开入开出电路
• §3-5 电源电路
• §3-6 液晶电路
• §3-7 以太网电路
• 3-7-1 ENC28J60 芯片介绍
• 3-7-2 以太网电路
• §3-8 CAN通讯电路
• 3-8-1 CAN总线介绍
• 3-8-2 CAN通讯硬件设计
• §3-9 RS485 电路
• §3-10 硬件电路的抗干扰与稳定性设计
• 第四章 同期装置的软件部分设计
• §4-1 集成开发环境MPLABIDE介绍
• §4-2 同期程序设计
• §4-3 电压信号采集程序
• 4-3-1 交流采样
• 4-3-2 采样定理及采样方式
• 4-3-3 傅里叶算法
• 4-3-4 电压采样程序
• §4-4 液晶程序
• §4-5 以太网程序
• 4-5-1TCP/IP协议简介
• 4-5-2 以太网通信程序设计
• §4-6 CAN 通讯程序
• §4-7 RS485 通讯程序
• §4-8 软件抗干扰的措施
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果