基于DSP的VS1-12-M型永磁真空斷路器同步控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、真空斷路器廣泛應(yīng)用于各種供配電系統(tǒng)中,在電網(wǎng)中起著控制和保護(hù)的雙重作用。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)真空斷路器的同步控制提供了物質(zhì)基礎(chǔ),同步控制技術(shù)能有效減少高壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作涌流和過(guò)電壓,提高開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性。對(duì)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)真空斷路器的同步控制系統(tǒng)進(jìn)行研究是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ),也是近年來(lái)斷路器智能化的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文以 VS1-12/M型永磁真空斷路器為研究對(duì)象,進(jìn)行了同步控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并利用MATLAB相

2、關(guān)工具箱對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和分析,為實(shí)現(xiàn)VS1-12/M型永磁真空斷路器的智能化提供了參考。
　　論文首先分析了VS1-12/M型永磁真空斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理,并通過(guò)計(jì)算得到了VS1-12/M型永磁真空斷路器的動(dòng)態(tài)特性。然后以VS1-12/M型永磁真空斷路器同步關(guān)合電容器為例進(jìn)行同步控制技術(shù)的分析,并重點(diǎn)研究了預(yù)擊穿和控制電壓對(duì)同步控制技術(shù)的影響,為同步控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　在同步控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,本文以TI公

3、司的DSP TMS320LF2407A為同步控制系統(tǒng)的硬件核心。文中給出了同步控制系統(tǒng)的總體硬件結(jié)構(gòu),硬件設(shè)計(jì)主要包括DSP主控模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)、通信模塊設(shè)計(jì)、充電模塊設(shè)計(jì)、開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)和人機(jī)接口模塊設(shè)計(jì),并且利用 TMS320LF2407A本身具有的CAN(Controller Area Network)2.0模塊,通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)斷路器和上位機(jī)的通信,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離同步控制分合閘功能。軟件設(shè)計(jì)則以DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CC

4、S作為同步控制系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用 C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混編的方式進(jìn)行系統(tǒng)軟件程序的開(kāi)發(fā)。文中給出了同步控制系統(tǒng)的總體軟件結(jié)構(gòu)和各個(gè)子程序,其中子程序有信號(hào)發(fā)送與接收模塊子程序、零點(diǎn)計(jì)算子程序及輸入/輸出模塊子程序等。同時(shí),在設(shè)計(jì)中充分考慮了斷路器工作環(huán)境的復(fù)雜性,進(jìn)行了同步控制系統(tǒng)的電磁兼容性設(shè)計(jì),提高了同步控制系統(tǒng)的抗干擾能力。
　　最后,為了驗(yàn)證同步控制系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)同步控制,利用MATLAB搭建仿真平臺(tái),對(duì)其進(jìn)行了仿真,仿真