基于雙DSP硬件架構(gòu)的固態(tài)開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由表1可見(jiàn)，改進(jìn)d-q坐標(biāo)變換算法監(jiān)測(cè)速度較快，但無(wú)法檢測(cè)出單相小幅跌落故障。單相電壓跌落檢測(cè)算法速度較慢，但檢測(cè)全面，且算法實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。

3 SSTS控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
SSTS控制系統(tǒng)的主要功能為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電能質(zhì)量狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生欠壓、過(guò)流、過(guò)溫等故障時(shí)，觸發(fā)“切換過(guò)程”。此處將分別對(duì)測(cè)量需求和控制需求進(jìn)行分析。
3．1 測(cè)量需求分析及傳感器配置方案
由系統(tǒng)仿真可知，切換過(guò)程需實(shí)時(shí)考察切換時(shí)刻系統(tǒng)電流是否過(guò)零及電流方向。晶閘管電流過(guò)零判斷要求系統(tǒng)能精確監(jiān)測(cè)幾百毫安的晶閘管維持電流。而過(guò)流監(jiān)測(cè)則要求系統(tǒng)能檢測(cè)幾百至上千安的故障電流。由于測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍極大，普通電流傳感器無(wú)法達(dá)到要求。這里采用兩級(jí)電流傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)全范圍的電流精確測(cè)量。第1級(jí)量程范圍大，用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)過(guò)流故障；第2級(jí)主要用于監(jiān)測(cè)電流是否過(guò)零及零點(diǎn)附近的電流方向。
為避免容性負(fù)載接入對(duì)系統(tǒng)造成電流沖擊，切換過(guò)程還應(yīng)考察待投入電源支路晶閘管兩端電壓，以保證容性負(fù)載的零電壓投切。綜上所述，對(duì)于三相中高壓SSTS系統(tǒng)，需要對(duì)主、備用側(cè)電源的三相電壓、三相1級(jí)電流、三相2級(jí)電流、開(kāi)關(guān)兩端電壓等24路電網(wǎng)參量進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣。
3．2 系統(tǒng)功能解析與架構(gòu)
根據(jù)以上分析，將系統(tǒng)功能按照響應(yīng)速度以及功能耦合關(guān)系進(jìn)行解析，可得到圖4所示的系統(tǒng)功能關(guān)系圖。

由圖4可知，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)多達(dá)24路的模擬信號(hào)采樣和處理。若采用單處理器，則對(duì)處理器運(yùn)算性能、定時(shí)器及中斷資源要求較高。程序量大，中斷嵌套復(fù)雜，影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。考慮到狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊與切換控制模塊之間重要的傳遞參數(shù)只有6個(gè)，數(shù)量少，因此可由兩個(gè)較低性能的處理器分別實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和切換控制功能。24路電網(wǎng)參量根據(jù)其與功能模塊的耦合關(guān)系分別由不同處理器處理，即主、備用側(cè)電源相電壓、三相大電流(1級(jí)電流傳感器)接入狀態(tài)監(jiān)測(cè)DSP；晶閘管電壓、三相小電流(2級(jí)電流傳感器)與切換控制功能耦合緊密，因此接入切換控制DSP?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。