基于DSP同步发电机励磁控制器的研制

【摘要】：随着电网规模的不断扩大,在带来巨大经济效益同时也给电力系统的安全稳定运行带来严重的挑战。改善电力系统控制品质,提高其稳定性和安全水平,是电力系统稳定研究的一个重要课题。本文围绕这一问题,研究和探讨了模糊PID控制理论在同步发电机励磁控制中的应用。 励磁控制器是励磁系统的重要组成部分,对电力系统的安全稳定运行有着十分重要的意义。随着大规模集成电路技术及计算机技术的发展,采用微处理器作为硬件控制核心的微机励磁控制器将成为今后励磁控制器的发展方向。随着励磁控制方法的不断改进与发展,对微机励磁控制器的运算速度提出了非常高的要求本文根据这种要求,以DSP(数字信号处理器)作为控制核心,研究了基于DSP的励磁控制器。 本文首先介绍了励磁控制器的发展趋势,包括励磁控制器的硬件结构及控制方发的发展,目前微机励磁控制器的基本结构以及励磁控制方式对励磁控制器的要求。其次,文中还介绍了模糊PID控制理论基础并且设计了一个同步发电机模糊PID励磁控制器。最后,文中分别从DSP、A/D采样、FFT,PWM波形产生等几个方面详细地论述了基于DSP的励磁控制器的硬件设计以及实时的软件设计。文中提出的这种基于DSP的励磁控制器采用了许多先进技术,如交流采样、数字脉冲、FFT等。这些先进技术的采用使得本文中的励磁控制器结构简单、性能可靠、操作方便。 这种基于DSP的励磁控制器在实验室小型发电机上进行了相关实验。实验表明,该励磁控制器的各项功能符合设计要求,且有些功能优于其他的励磁控制器。