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基于DSP的变电站电压和无功综合自动控制

作　者: 陈岗
导　师: 黎亚龙；邱朝阳
学　校: 中南大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 电压/无功控制,模糊线性规划法,隶属函数变压器分接头,并联电容器
分类号: TM761
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

自20世纪80年代初DSP芯片诞生以来，DSP芯片在短短的十多年时间里得到了飞速的发展。随着DSP芯片性能价格比和开发手段的不断提高，DSP芯片已在通信与信息系统、信号与信息处理、自动控制、医疗、家电等许多领域得到广泛的应用。本文提出了一种采用TI(德州仪器公司)的TMS320F240芯片为CPU构成的系统对变电站电压和无功进行自动控制的方案。该系统以MAX125对变电站副边母线进行三相无相位差采样，得到电压、电流的瞬时值。用单片DSP芯片作为整个系统的CPU，完成电压、无功有效值的计算，进而判断电压和无功是否越限。如不越限，继续监控；如越限，则求解调控策略。此外，作为整个系统CPU的DSP芯片(TMS320F240)还承担控制接口电路、与上位机通信的工作，以便输出控制策略进行实际调控和把变电站当前的运行状况、所采取的控制策略上传给上位机，并且可以接受上位机的指令，转而执行来自上位机的指令。调控策略上，本系统综合升、降变压器分接头和投、切电容器这两种调控手段，采用了计及多因数的模糊线性规划法来研究基于DSP(TMS320F240)的变电站电压、无功的实时控制。用这种方法，可以求得变电站电压、无功控制策略的最优解，实现较理想的变电站电压和无功的自动控制。

全文目录

第一章绪论  6-10
  1．1 引言  6
  1．2 国内外现状和发展  6-8
    1．2．1 变站电压和无功综合控制装置  6-7
    1．2．2 变电站电压和无功综合控制策略  7-8
  1．3 采用方案  8-10
    1．3．1 控制装置  8
    1．3．2 控制策略  8-10
第二章 DSP芯片介绍  10-16
  2．1 DSP芯片的特点  10-12
  2．2 TMS320F240  12-16
    2．2．1 结构综述  12-13
    2．2．2 内核CPU  13-14
    2．2．3 存储器  14-15
    2．2．4 片内外设  15-16
第三章系统介绍  16-52
  3．1 系统概述  16-20
  3．2 信号调理模块  20-22
  3．3 同步信号捕捉模块  22-25
  3．4 采样单元  25-32
    3．4．1 采样原理  25-26
    3．4．2 高速14位ADC（MAX125）  26-27
    3．4．3 MAX125与DSP的硬件接口  27-29
    3．4．4 采样程序的设计  29-32
  3．5 存储器的配置  32-36
    3．5．1 程序存储器  33-34
    3．5．2 数据存储器  34-36
  3．6 开关量输入／输出模块  36-45
    3．6．1 开关量输入模块  36-41
    3．6．2 开关量输出模块  41-45
  3．7 与上位机（PC机）的通信  45-52
第四章电压和无功的计算  52-55
  4．1 数的定标  52-53
  4．2 电压、无功有效值的计算  53-55
    4．2．1 电压、电流有效值的计算  53
    4．2．2 无功的计算  53-55
第五章电压和无功的综合控制  55-68
  5．1 控制策略的选择  55-57
  5．2 模糊线性规划法  57-61
    5．2．1 数学模型  57-60
    5．2．2 方程的求解  60-61
  5．3 目标函数的建立  61-65
    5．3．1 原始目标函数  61-62
    5．3．2 各物理量的隶属函数  62-65
    5．3．3 模糊目标函数  65
  5．4 最优调控策略的获得  65-66
  5．5 控制原理及其实现  66-68
结论  68-69
致谢  69-70
附录  70-74
参考文献  74-77

基于DSP的变电站电压和无功综合自动控制

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