文档介绍：2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛
项目报告
题目: 系统设计
学校: 西安交通大学
组别: 专业组
应用类别: 先进控制类
平台: TMS320F28335
系统设计
摘要:本项目为基于串联多电平技术的无功补偿器设计,系统主要分为主电路和控制电路两部分。主电路为三相电压型逆变器,采用链式结构,每相由2个H桥级联构成;控制电路以TMS320F28335为核心处理器,采用软件算法实现直流侧电压均衡控制,根据反馈解耦控制算法和单级倍频载波相移正弦脉宽调制技术,最终完成系统无功补偿控制。系统测试结果表明设计的可行性和可靠性。
关键词:无功补偿;DSP;串联多电平;CPS-SPWM
Design of Cascade Static pensator
YUE Xiaolong MA Luyao ZHANG Dong
(College of Electrical Engineering , Xi’an JiaoTong University, Xi’an 710049, China)
Abstract:In this paper, the pensator design based on the technology of cascaded multilevel is discussed. The system is divided into two parts: the main circuit and the control circuit. The main circuit is a three-phase voltage-type inverter based on the chain structure with two H-bridges in each phrase. In the control circuit,
TMS320F28335 is the core processor and realization of the balance control of the DC voltage is based on software arithmetic .The control of the pensator is realized with the decoupling control algorithm and the unipolar dual-frequency carrier phase shifted-sinusoidal pulse width modulation(CPS-SPWM) technique. The results of experiment show that the design is feasible and reliable.
Key words: Reactive pensation; DSP; cascaded multilevel; CPS-SPWM
目录
1. 引言 4
2. 系统方案 5
系统总体介绍 5
反馈解耦控制算法 6
无功电流检测算法 7
直流侧电压控制方法 8
单极倍频CPS-SPWM 9
系统控制算法框图 10
3. 系统硬件设计 11
系统硬件结构框图 11
主电路硬件设计 11
主电路结构 11
主要参数计算 11
控制电路硬件设计 13
控制电路总体结构 13
信号调理电路 13
过零点检测电路 14
保护电路 14
4. 系统软件设计 15
指令电流计算的软件实现 15
主程序流程图 15
捕获中断子程序流程图 17
EPWM1定时器中断程序流程图 17
状态解耦控制及直流侧电压控制程序流程图 18
PWM信号的生成 19
5. 系统创新 21
6. 评测与结论 21
测试方法与仪器 21
测试项目及结果 22
直流侧电压启动过程及控制效果 22
单级倍频CPS-SPWM技术 23
无功补偿效果测试 24
过流保护测试 24
结论 24
附录 25
引言
随着电力电子技术的快速发展,电力电子装置的广泛运用,电能质量问题日益严重。无功电流的存在,降低了供用电系统及负载的功率因数,增加了设备容量,增大了功率损耗。因此,无功补偿在电力系统中就显得越来越重要。
静止同步补偿器(Static pensator-),与传统的无功补偿设备相比,的调节速度更快