本文關(guān)鍵詞：基于DSP的水輪機(jī)調(diào)速器冗余技術(shù)探討及控制器設(shè)計(jì)

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【摘要】：水輪機(jī)調(diào)速器是水力發(fā)電機(jī)組中一個(gè)重要的組成部分,也可以說是水力發(fā)電機(jī)組中的核心,其性能的好壞、控制精度的高低等因素直接影響水輪機(jī)的工作狀態(tài),從而影響電能的品質(zhì),其中水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是水利發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提,水輪機(jī)調(diào)速器的控制策略也是水力發(fā)電機(jī)組控制策略的一部分[3],當(dāng)代,隨著控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等學(xué)科趨于飛速發(fā)展及電子器件的不斷誕生及運(yùn)用,水輪機(jī)調(diào)速器的技術(shù)也得到了高速的發(fā)展,其經(jīng)歷了由單一到復(fù)雜、機(jī)械化到電氣化等發(fā)展,即自動(dòng)化程度越來越高,對(duì)于中、小型水輪機(jī)調(diào)速器而言,傳統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的性能過于簡(jiǎn)單、抗故障能力差等因素[5],為解決這個(gè)問題,我們提出來一種冗余技術(shù),這種技術(shù)是一種實(shí)用性的新型技術(shù),在很多中、小型水力發(fā)電站推廣并應(yīng)用。本文全面系統(tǒng)的介紹了水力發(fā)電機(jī)中水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展、水輪機(jī)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成和原理、控制策略的分析和仿真、電液壓控制的冗余技術(shù)及仿真[4],完成了基于32位DSP的微機(jī)調(diào)速控制器軟、硬件設(shè)計(jì)。重點(diǎn)介紹了水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制策略及建模仿真、電液控制系統(tǒng)冗余技術(shù)(主要針對(duì)傳感器異常和閥芯卡澀)及仿真[6]。同時(shí),確定了水輪機(jī)調(diào)速器的硬件結(jié)構(gòu),完成水輪機(jī)調(diào)速器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),控制芯片選用TMS320F2812型號(hào)的DSP芯片作為水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的微機(jī)控制芯片,充分利用DSP芯片豐富的接口并滿足系統(tǒng)要求[12],用Altium Designer軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)各模塊的外圍接口電路。針對(duì)水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì),充分利用DSP芯片通用輸入/輸出多路復(fù)用器GPIO、CPU定時(shí)器、X2812中斷系統(tǒng)、事件管理器EV及數(shù)/模轉(zhuǎn)換器ADC等模塊完成水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)各個(gè)模塊的編程。最后,論文介紹了基于上述設(shè)計(jì)的樣機(jī)系統(tǒng),并在樣機(jī)系統(tǒng)上完成了硬件測(cè)試和部分軟件測(cè)試,實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的基于DSP的水輪機(jī)調(diào)速控制器及其冗余技術(shù),提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性,保證了水力發(fā)電機(jī)組在實(shí)際中的可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM312

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本文編號(hào)：1211923