LM-1型模拟发电机励磁系统的研制

【摘要】：同步发电机模拟励磁系统是用于电力系统动态模拟实验室的主要设备。目前国内动模实验室中使用的模拟励磁装置为模拟控制或者单片机控制,该控制系统除了不能满足对实际电力系统基于DSP控制的微机励磁模拟外,还缺少对失磁故障的模拟,以及远程通信等功能。为此,本文研究开发了以高速数字信号处理器DSP (TMS320LF2812)为控制核的LM-1型微机模拟励磁系统,试验和现场运行表明：该装置模拟励磁功能丰富,实时性好,控制精度和自动化程度高,全面、有效地实现了对实际发电机DSP励磁系统的模拟。本文对该研究开发工作进行了系统的总结,主要内容介绍如下： 在查阅大量文献资料的基础上,介绍了国内外实际发电机励磁系统和模拟励磁系统的研究和发展状况,阐述研制新型DSP微机模拟励磁系统的意义,以及本文所完成的主要工作和创新点。 然后详细介绍了LM-1型模拟励磁系统的基本原理与硬件结构,硬件部分包括励磁控制电路、主回路和操作回路、负阻器等主要环节。重点介绍了励磁控制电路的工作电源、信号采样处理、同步测频、DSP系统硬件、触发脉冲放大、开入开出量处理、LCD液晶显示与远程通信的硬件电路。 仔细阐明了基于控制芯片TMS320LF2812、STC89C58和编译平台CCS3.3的DSP控制系统的软件设计流程,包括DSP主程序,信号采样与处理、数据在线修改、PID调节控制、频率检测与计算、移相触发脉冲、串行远程通信、保护限制、LCD液晶显示子程序。同时还介绍了LCD菜单界面和远程上位机监控软件的原理和流程图。 最后完成了对研制完成的模拟励磁系统调试过程,包括调试中遇到的问题及其解决措施等。并进行了LM-1型励磁装置静、动态特性试验和结果分析。