大型同步發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器測量單元設(shè)計.pdf

1、對于電力系統(tǒng)中大型同步發(fā)電機輸出的交流信號進行多參數(shù)快速測量，可以從測量結(jié)果充分了解發(fā)電機的運行狀況，并通過勵磁調(diào)節(jié)器對同步發(fā)電機的波動變化做出實時的調(diào)整。因此設(shè)計開發(fā)一種性價比高、工作穩(wěn)定、響應速度快、精度良好、可多參數(shù)同時測量的系統(tǒng)是十分必要的，也是人們一直研究的重要方向。本系統(tǒng)設(shè)計的測量功能主要包括電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等參數(shù)，并將測量結(jié)果的數(shù)據(jù)發(fā)送給勵磁調(diào)節(jié)器進行處理。
　　本文首先對同步發(fā)電

2、機及其勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理進行概述，在了解相關(guān)測量參數(shù)背景知識的前提下，對測量中涉及到的常用理論算法進行分析比較，進而得到本系統(tǒng)的設(shè)計方案。有效值的測量方法采用一個周期的等間隔采樣法，對多個采樣值進行均方根法運算，其中求平均值時采用遞歸滑動濾波法。頻率的算法采用硬件測頻跟蹤和軟件兩點間隔采樣法測頻。功率的測量則在有效值的測量結(jié)果基礎(chǔ)上代入理論公式進行求解。
　　在對各種測量算法進行理論分析的基礎(chǔ)上，提出一套測量系統(tǒng)的實現(xiàn)方

3、法。在硬件設(shè)計方面，采用 TI公司型號為 TMS320F2812的微處理器芯片作為主要控制器。系統(tǒng)前端調(diào)理電路通過電流電壓轉(zhuǎn)換器、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生數(shù)字量送入控制器中進行算法處理。處理結(jié)果經(jīng)串行通信接口傳回勵磁調(diào)節(jié)器。其中模數(shù)轉(zhuǎn)換未使用微處理器內(nèi)部A/D，而是采用ADS8556芯片，可同時進行6路模擬電壓信號轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)存儲部分采用外部 SRAM并行擴展方式實現(xiàn)高速存儲。在軟件設(shè)計方面，控制器首先完成了對外圍硬件的初始化配置及相應功能的驅(qū)