基于雙CPU控制的靜止啟動(dòng)變頻器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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FPGA選用XC3SD1800A-CS484A4，對于所選用的FPGA開發(fā)工具而言，既可以用原理圖實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，也可以用VHDL語言實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，針對此系統(tǒng)而言，采用兩種方式結(jié)合使用，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。FPGA控制程序主要完成地址的譯碼、控制脈沖的生成、同期相位的判斷、過壓和過流保護(hù)等功能。脈沖生成程序流程圖如圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201921.htm
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
此處使用抽水蓄能電站一臺容量為96 MVA的同步電機(jī)進(jìn)行SFC的控制啟動(dòng)。額定線電壓有效值為13．8 kV抽水蓄能機(jī)組的實(shí)際參數(shù)為：Xσ=0．183pu，Xd=1．051pu，Xd’=0．315pu，Xd=0．233pu，Ra=0．007 671pu，Xq=0．809pu，Xq”=0．266pu，Tdo’=4．66pu，Tdo”= 0．059pu，Tqo”=0．05pu。在抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)階段，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速慢、電壓低，無法靠機(jī)端感應(yīng)電壓進(jìn)行脈沖換相，采用強(qiáng)迫換相的方式，進(jìn)行閥組間的換相，換相電流波形如圖6所示。
抽水蓄能機(jī)組在轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的97％時(shí)，開始進(jìn)行同期電壓的調(diào)節(jié)，同期調(diào)節(jié)電壓波形如圖7所示。由圖6，7可知，SFC在啟動(dòng)階段和同期階段的電壓和電流控制穩(wěn)定，可以快速啟動(dòng)大型同步機(jī)組。
5 結(jié)論
此處將DSP和FPGA相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套靜止啟動(dòng)變頻器控制系統(tǒng)。數(shù)字電路部分設(shè)計(jì)以FPGA和DSP為核心，利用FPGA的時(shí)序嚴(yán)格、速
度快、可編程性好等特點(diǎn)，將所需要的各種控制和狀態(tài)信號引入FPGA，利用FPGA的大容量和現(xiàn)場可編程的優(yōu)勢，根據(jù)不同要求進(jìn)行現(xiàn)場修改，提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功率和靈活性。同時(shí)，DSP的引入極大地提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和速度，能夠完成復(fù)雜的控制算法。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制策略的正確性和控制平臺設(shè)計(jì)的有效性，為靜止啟動(dòng)變頻器產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
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