基于dsp网侧风电变流器控制板设计

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1、第20卷第4期电子设计工程2012年2月Vo1．20No．4ElectronicDesignEngineeringFeb．2012基于DSP的网侧风电变流器控制板的设计张文兵．王万成(河海大学能源与电气学院，江苏南京211000)摘要：为了实现网侧风电变流器的控制目标，提出了一种基于DSP的网侧风力发电变流器控制板的设计方案，并完成系统的软硬件设计。该控制板的硬件部分主要是基于主控芯片TMS320LF24O7A，软件部分采用C语言进行编程，能够完成模拟信号的采样、处理、输出。实际试验表明，该控制板具有控制准确，反应迅速的特点，达到设计要求。关键词：DSP；风力发电；网侧

2、变流器；TM$320LF2407A中图分类号：TP211文献标识码：A文章编号：1674—6236(2012)04一o001—03Designofcontrolpanelofthegrid-sideconverter0fthewindpowersystembasedonDSPZHANGWen—bing，WANGWan—eheng(EnergyandElectricalEngineeringSchool，HohaiUnwemi~，Nanjing211000，China)Abstract：Inordertosatisfytherequirementofthecontmlof

3、thegrid—sideconverterofthewindpowersystem，thecontrolpanelofthegrid-sideconverterofthewindpowersystembasedonDSPisdesigned．ThehardwaresystemisbasedonthemasterchipTMS320LF2407A．ThesoftwaresystemadoptstheCasdevelopmentenvironment．Thecontrolpanelcanaccomplishtheanalogsignalsampling，processing

4、，output．Theexperimentshowsthatthecontrolpanelhasgoodperformanceandachievethedesignrequirement．Keywords：DSP；windpower；thegnd—sideconverter；TMS320LF2407A能源是人类社会存在与发展的物质基础。过去200多好的输入特性，即输入电流的波形接近正弦，谐波含量少，功年，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系率因数接近1，这就为整个系统的功率因数的控制提供了一极大地推动了人类社会的发展。然而，人们在物质生活和精个途径；2)保

5、证直流母线电压的稳定，直流母线电压的稳定神生活不断提高的同时，也越来越感悟到大规模使用化石燃是风电变流器正常工作的前提。料所带来的严重后果。资源Et益枯竭。环境不断恶化。能源与1控制系统硬件设计环境问题已成为全球可持续发展所面临的主要问题。因此，人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系图1所示是网侧变流器控制板电路结构图。包括DSP控统。风力发电以其无污染和可再生性，日益受到世界各国的制板(DSP芯片是，I’I公司的TMS320LF2407A，负责A／D采重视，风能成为保持增长最快的能源。风能资源是清洁的可样、运算控制等功能)，信号采集电路，信号放大调节电路

6、(对再生能源．风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发霍尔传感器采集的电压、电流信号进行放大、偏移处理)，条件和商业化发展前景的发电方式之一。世界上很多国家，IGBT驱动、保护电路(使用光耦隔离将DSP控制板和强电部已经充分认识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面分隔离起来，降低干扰，并实现IGBT模块的保护功能)。下面的重要性，对风电的开发给予了高度的重视fl-2]。介绍这几部分的电路实现。风电变流器是将风力发电机输出的电压幅值、频率变化1．1控制芯片的选择的电能转换为恒压、恒频的交流电能的装置，是风力发电系文中采用的是面向数字控制、运动控制的TMS320C20

7、0o统中的一个重要部件。因此．研制适用于风电转换的高可靠系列的TM$320LF2407A．它们兼DSP的高运算速度和单片性、高效率、控制及供电性能良好的风力发电变流系统，是风机的强控制能力。TMS320I2407A芯片集成了16通道10位力发电技术的研究重点，具有重要的意义。风电变流器可以500BS的高性能A／D转换器；CAN2．0模块等模块。分为两部分：转子侧模块和网侧模块。文中着重研究了网侧TMS320LF2407A具有2个事件管理器模块EVA和EVB事风电变流器的控制系统。以达到2个控制目标：1)保证其良件管理器包括：2个16位通用