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正文摘录:

无功补偿技术基于DSP2812的静止无功补偿装置程远楚。。，蒋卓宇。，黄克峰。(1.武汉大学动力与机械学院，湖北武汉430072；2.顺特电气有限公司，广东顺德528300)[摘要]关键词O引言介绍一种基于DSP2812设计的静止无功补偿控制装置，该装置的控制器充分利用DSP2812内部资源丰富的特点，响应速度快，动态性能好，系统结构简单，可靠性高，成本低，可用于低压系统的动态无功补偿。无功补偿DSP控制器静止型动态无功补偿技术是20世纪70年代世界范围内的重点攻关技术，30多年问世界各国都不断有大容量SvC投运并取得可观的收益lJ】。SV(：不仅能提供负载所需的大量无功功率，提高功率因数，同时可抑制快速冲击性负荷造成的电压波动和闪变，改善负荷不平衡状况。进行合理的无功补偿，还可以提高电力系统有功功率的传输容量，改善电力系统的暂态稳定性，提高系统阻尼【“。随着SVc装置的普及，需要研制高性能，低成本的SVc控制器。采用高性能的DsP是一种不错的选择㈤。1SVC工作原理SV(：装置主要有：晶闸管控制电抗器(TcR)晶闸管投切电容器(TSC)队及混合式(TCR+TSC)等类型。SVc的补偿原理就是通过控制品闸管触发角，改变接入系统中的SVC等效电纳的大小，从而使SVc达到调节输出无功功率的目的。在目前的工程实际运用巾，晶闸管控制电抗器+滤波器组(TCR+FC)构成的无功补偿装置占据了大多数。因为TcR+Fc可以进行连续无功功率的控制，三相平衡能力和改善闪变能力更好，有限制过电压的能力，无功调节容量大，在功率因数较低、负荷波动特别快的无功补偿场合具有很高的应用价值，而且能得到较好的补偿效果。而且混合装置，。FI的FC(固定电容器)具有较好的滤波效果，不仅能将TcR本身产生的谐波滤除掉，而日_还能将负荷波动产生的谐波滤去，以减少对系统电能质量的影响。应用于负荷补偿的TCR+FC系统如图1所。在该系统中，控制器需测量系统三相电压，SVC三相电流，负荷三相电流，并进行相关汁算，以得出应输出的等效电纳，再根据等效电纳值的大小改变晶闸管的触发角，以使SV(：输出的无功电流与负荷需要的无功电流相等，从而保证系统的功率因数接近于1。收稿日期200711—28作者简介：程远楚(1962一)，男，博士，教授，主要研究方向为电力系统稳定与控制，电力电子技术应用。20wwwchl『_aelnet电工技术图1SVC工作原理框图2基于DSP的sVc控制器硬件设计根据TcR型SVC：控制器的任务要求，基于TI公司的TMS：320F2812DsP完成了SVC控制板的设计。TMS，320F2812芯片是目前为止j=}j于数字控制领域性能最好的DSP芯片。与Mcu硬件结构相比，其具有如下特点：(1)哈佛总线结构，片内多条数据、地址和控制总线。(2)流水线作业：多个控制和运算部件并行工作。(3)高速度，时钟频率可高达150MHz。(4)高性能，硬件乘法器，提供16bit×16b11和32bl_l×32blt的乘和累加操作，双16bit×16blf的乘加单元(nAAC)。(5)具有软件插入等待电路，便于与慢速设备接_]，内部数字锁相电路PL_.有利于系统稳定。(6)丰富片内存储类型，F{AM，ROM，Flash等。(7)丰富片内外设。多个定时器，2个异步串叫，1个同步串口，增强型局域网络控制器(eCAN)，多通道缓冲串口(McBSP)；16通道12bllADC和通用ⅣO口等。两外事件管理器可方便地完成对外部信号的测摄和实现PWM及脉冲触发控制。TI公司的TMS320F：2812，最高主频可达150MH乙可满足高速实时控制任务的需要。此外，由TMS：320F2812芯片实现的SVC控制器具有集成度高，所需外扩资源最小的特点，这样必将大大降低成本和提高系统可靠性。基于DSP2812CPu的SVC控制器板的硬件框图女¨图2。在该系统中，利用片内128k×16位的FlASH存储器作为程序存储器，片内18k×16位的静态存储器作为