可控电抗器智能测控装置.doc

可控电抗器智能测控装置 一、可控电抗器 电抗器是什么？ 电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。限流和滤波作用在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源，以改变电力系统中无功功率的流动，从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，这种技术措施称为无功功率补偿。无功功率指的是交流电路中，电压U与电流I存在一相角差时，电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量无功补偿：在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。无功补偿可以收到下列的效益：提高用户的功率因数,从而提高供电设备的利用率;减少电力网络的有功损耗；合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力；在动态的无功补偿装置上，配置适当的调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性；装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。对电容器、电缆、电机、变压器等，还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。A、微处理器的选取（DSP芯片） DSP芯片,也称数字信号处理器芯片,是一种有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内部采用改进型的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,提供特殊的DSP指令,可以快速实现各种数字信号的处理算法,所以基于DPS的智能测控系统是智能测控系统发展的一个重要趋势,与基于单片机的智能测控系统相比,它具有的以下优势: (1)提高系统测量的准确性:实时、高速处理数据,可以进行复杂的滤波算法,具有快速多次重复测量的能力。 (2)提高系统控制的精确性:能实现复杂的控制算法。 (3)推动测控仪器的“硬件软化”:硬件集成度高。 (4)增强系统的可靠性:自检周期将显著地缩短。 因此,本课题选取DSP器件作为系统的核心微处理器。 然后，根据DSP芯片的硬件资源（RAM、ROM的大小，外部可扩展的程序和数据空间,总线接口,10接口等）、DSP芯片的价格、DSP芯片的功耗选取合适的芯片 B、前向通道设计 由于微控制器只能处理数字信号,但是测量对象有数字量,也有模拟量,数字量可以直接进入微处理器,而模拟信号则需要转换成数字信号才能进入微处理器,所以针对两种不同的信号设计了模拟量前向通道和数字量前向通道。 接口电路的设计选取 RAM芯片时需要考虑的最重要的问题是存储器的存取速度是否与DSP的读写速度相匹配以及需要容量的大小。与IntelX86处理器不同,DSP的数据存储空间和程序存储空间是分开的,在扩展片外存储器的时,需要用到DSP特殊的存储器控制信号。TMS320F240可扩展的外部程序存储器总共19K2字:64K字程序存储器;6K4字数据存储器;64K字10寻址空间。由于TMS320F240芯片内部有544字的双端口数据/程序RAM,16K的FALHSEEPRMO,因此MTS32LF240本身资源即可构成一个最小系统。对于TMS320F240,在设计中要使用的几个重要的控制信号包括: (1)DS信号:此信号为片外数据空间选通信号,它总保持为高电平,在DSP要访问外部数据空间时,该信号变为低电平。在外扩数据存储器时,可以利用DS信号来产生片选信号。 (2)PS信号:此信号为片外程序空间选通信号,它总保持为高电平,在DSP要访问外部程序空间时,该信号变为低电平。在外扩程序存储器时,可以利用PS信号来产生片选信号。 (3)SI信号:此信号为10空间选通信号,它总保持为高电平,在DSP要访问10空间时,该信号变为低电平。 (4)R/w信号:读/写选定信号,它指明了与外部装置通信时信号的传送方向。通常情况下为高电平,即读方式;在DSP要求执行写操作时,该信号变低。 (5)RD信号:读使能选通信号,读选择表示一个有效的外部读周期,此信号对所有外部程序、数据、10空间有效。 (6)wE信号:写使能选通信号,该信