基于DSP的变电站电压和无功综合自动控制

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1、摘要摘要自20世纪80年代初DsP芯片诞生以来，DSP芯片在短短的十多年时间里得到了飞速的发展。随着DsP芯片性能价格比和开发手段的不断提高，DsP芯片已在通信与信息系统、信号与信息处理、自动控制、医疗、家电等许多领域得到广泛的应用。本文提出了一种采用TI(德州仪器公司)的TMS320F240芯片为CPU构成的系统对变电站电压和无功进行自动控制的方案。该系统以MAx125对变电站副边母线进行三相无相位差采样，得到电压、电流的瞬时值。用单片DSP芯片作为整个系统的cPU，完成电压、无功有效值的计算，进而判断电压和无功是否越限。如不越限，继续

2、监控；如越限，则求解调控策略。此外，作为整个系统CPu的DsP芯片(TMS320F240)还承担控制接口电路、与上位机通信的工作，以便输出控制策略进行实际调控和把变电站当前的运行状况、所采取的控制策略上传给上位机，并且可以接受上位机的指令，转而执行来自上位机的指令。调控策略上，本系统综合升、降变压器分接头和投、切电容器这两种调控手段，采用了计及多因数的模糊线性规划法来研究基于DsP(TMs32OF240)的变电站电压、无功的实时控制。用这种方法，可以求得变电站电压、无功控制策略的最优解，实现较理想的变电站电压和无功的自动控制。关键词：电压

3、／无功控制，模糊线性规划法，隶属函数变压器分接头，并联电容器塑塑堕堕兰～垒墅竺AbstractBasedonaDSPchip(TMS320F240)，aschemeusing1nreactlVepower／VoltagecomprehensivecontrolisproposedonthIspaper．TakingTMS320F240asthesystem’sCPU，aseriesofwoks，suchasreactivepower／VoltagecomprehensiVecontr01，dataprocessing，InterfacIn

4、g，andcOmmunications，canbeaccomDlished．ThedeficiencyoftraditionaIfuzzyaIgorithmsusing1nreactlVepower／V01tagecontrolisanalyzedhere．Having‘hewaysotcapacltorswitchingandLTC(10adtapchanger)cnanglng，atuzzylinearprogrammingwhichtakesmultl士actorIntoaccountforsolvingthereactivepow

5、er／Voltagecontrolproblemisproposed．Usjngthismethod，theoptimalapproachinreactivepower／voltagecontrolatadistributionsubstationcanbereached．Keywords：reactiVepower／Voltagecontrol，fuzzy1inearprogramming，membershipfunction，loadtapchanger，shuntcapacitor．中南大学硕}论史第一章绪论第一章绪论1．1引言随着

6、计算机技术和网络通信技术的发展，电网调度自动化的实现已成为可能。而要实现电网调度自动化首先要实现的就是变电站自动化控制。在变电站自动化控制中，对电压和无功的综合调控是电力系统保证电压质量和安全、经济运行的一个重要控制问题：满足电压合格、无功基本平衡、尽量减少调节次数是变电站电压和无功综合调节的基本要求⋯’。从70年代以来已有不少的变电站电压和无功调节装置开发研究和投放，取得了有效的成就。国外对此也有大量的研究⋯’。但从装置的整体性能看，尚存在某些问题有待研究：由于控制判据对电压越限因素的综合识别能力不充分而导致自动调节判据缺陷，这样就会影

7、响系统的调节性能，即影响电压合格率和最优调节律。因此，应该寻求能满足在无功基本平衡前提下，实现电压合格率和最小调节律的全局最优的控制策略。1．2国内外现状和发展概况目前，较先进的变电站电压和无功的自动控制装置一般采用以单片机做主cPu、和单片数字信号处理器一起构成的主从式结构控制系统⋯’。控制策略一般采用模糊控制算法⋯’。下面分别给予简单介绍：1．2．1变电站电压和无功综合控制装置lPoleCat测控系统⋯早在l994年，美国的VALMETAuTOMATION公司就研制出一种名为“Polecat”的远程终端装置RTu(RemoteTerm

8、inalunit)，是集数据采集、参数计算、远程通信、遥控及保护为一体的测控系统。浚系统是由L6位的微处理器NEc—V25(主频为8MHz)和单片数中南大学顾匕论立第一章绪论字信号处理器芯片A