水輪發(fā)電機DSP勵磁控制器的試驗研究.pdf

1、本文在總結現有DSP勵磁控制器研究成果的基礎上，對基于TMS320LF2812的同步發(fā)電機DSP勵磁控制器的功能進行了完善，對存在的不足進行了改進，主要取得了以下成果：提出了利用DSP控制器芯片EV模塊的捕獲單元CAP和通用定時器GPT完成頻率和相位測量的方法。該方法用捕獲單元CAP1捕獲同步信號的上升沿，并啟動通用定時器GPT1計數來完成同步信號兩相鄰上升沿之間時間的測量，再經過簡單的計算即得同步信號的頻率；在捕獲單元CAP1捕獲到同

2、步信號的上升沿的同時，啟動通用定時器GPT3計數，在捕獲單元CAP4捕獲到機端電流信號上升沿時，利用GPT3此時的計數值，即可得到機端電壓與電流相位差，再經過簡單的計算即可得到發(fā)電機功率因數、有功功率和無功功率。對常規(guī)PID控制器在發(fā)電機初始建壓階段的控制方法進行了改進。提出了一種實用的電壓給定值按指數規(guī)律增長的建壓方法，該方法和常規(guī)的建壓方法相比具有超調量小，振蕩次數少等優(yōu)點。對DSP勵磁控制器的功能進行了完善。在原有恒機端電壓調節(jié)方

3、式的基礎上，利用PID控制算法實現了恒勵磁電流、恒無功功率和恒功率因數調節(jié)模式，按給定值跟蹤方式完成了四種運行模式之間的相互跟蹤及無擾動切換；完善了DSP勵磁控制器的限制功能，實現了V/F限制、過勵限制和低勵限制等。設計了DSP勵磁控制器的人機界面，并利用該控制器芯片的異步串行通訊接口SCI實現了與上位機之間的通信。在實驗室條件下對DSP勵磁控制器按DL489—1992《大中型水輪發(fā)電機靜止整流勵磁系統及裝置試驗規(guī)程》進行了全面的動、靜