風(fēng)電變流器大功率試驗(yàn)平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)

【摘要】：風(fēng)電變流器大功率試驗(yàn)平臺(tái)主要是為了解決企業(yè)生產(chǎn)線上變流器出廠檢測(cè)所面臨的效率低下,能耗量大,模擬工況難,缺乏國(guó)際認(rèn)證等實(shí)際難題而展開(kāi)的研究。本課題依托風(fēng)電公司實(shí)際開(kāi)發(fā)項(xiàng)目完成了風(fēng)電變流器大功率試驗(yàn)平臺(tái)的搭建以及該試驗(yàn)平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。 首先,從大功率變流器檢測(cè)的實(shí)際難題出發(fā)進(jìn)行試驗(yàn)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì),并以該試驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)試驗(yàn)平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式測(cè)量和集中式監(jiān)控的方式,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。 硬件系統(tǒng)采用雙DSP的設(shè)計(jì)方式。其中由于ADSP-21262計(jì)算能力強(qiáng)、計(jì)算速度快等優(yōu)點(diǎn),主要用于各個(gè)電參數(shù)的計(jì)算；ADSP-BF536由于具有豐富的外設(shè)接口,主要用于數(shù)據(jù)的管理、整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和上位機(jī)的通信。并進(jìn)行了系統(tǒng)信號(hào)調(diào)理、采集、通訊等模塊電路的設(shè)計(jì)。 軟件系統(tǒng)以Visual DSP++為開(kāi)發(fā)平臺(tái),進(jìn)行系統(tǒng)主程序、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)通訊等模塊的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。由于諧波分析是各種電參量計(jì)算和系統(tǒng)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊中諧波分析算法展開(kāi)研究,包括：對(duì)處理數(shù)據(jù)加窗進(jìn)行FFT運(yùn)算,然后再進(jìn)行插值修正得到數(shù)據(jù),最后應(yīng)用Matlab進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法。 最后把該測(cè)控系統(tǒng)與人機(jī)交互界面聯(lián)系起來(lái),通過(guò)試驗(yàn)對(duì)該系統(tǒng)的功能進(jìn)行驗(yàn)證,并采集相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和誤差分析,從而驗(yàn)證了該監(jiān)控系統(tǒng)的合理性。實(shí)驗(yàn)證明：整套監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性高,測(cè)試能力強(qiáng),智能化程度高,大大減少了人為干預(yù)的需要,同時(shí)也提高了變流器檢測(cè)的效率和質(zhì)量。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 變流器 監(jiān)控平臺(tái) DSP 電能質(zhì)量
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM46;TP277
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景11-13
• 1.2 本課題研究意義13-14
• 1.3 本課題的來(lái)源14
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.5 本文的主要內(nèi)容16-19
• 2 風(fēng)電變流器大功率試驗(yàn)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)19-23
• 2.1 變流器全功率試驗(yàn)平臺(tái)的概述19-20
• 2.2 變流器試驗(yàn)平臺(tái)測(cè)點(diǎn)的布局及規(guī)劃20-23
• 3 監(jiān)控裝置的設(shè)計(jì)與規(guī)劃23-33
• 3.1 監(jiān)控系統(tǒng)的總體要求23-24
• 3.2 監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)24-26
• 3.3 主要元器件的選型26-31
• 3.3.1 傳感器的選型26-27
• 3.3.2 A/D芯片的選擇27-29
• 3.3.3 DSP的選型和ADSP-21262的介紹29-30
• 3.3.4 ADSP-BF536的簡(jiǎn)介30-31
• 3.4 監(jiān)控裝置的特點(diǎn)31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 測(cè)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33-47
• 4.1 信號(hào)調(diào)理模塊33-35
• 4.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊35-37
• 4.3 ADSP-21262數(shù)據(jù)處理模塊37-38
• 4.4 BF536模塊電路38-39
• 4.5 存儲(chǔ)器片外擴(kuò)展39-41
• 4.5.1 ADSP-21262外圍SPI FLASH39
• 4.5.2 BF536外圍FLASH和SDRAM39-41
• 4.6 以太網(wǎng)接口電路41-42
• 4.7 時(shí)鐘和復(fù)位電路42-43
• 4.8 電源設(shè)計(jì)43-46
• 4.9 本章小結(jié)46-47
• 5 DSP系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)47-65
• 5.1 DSP軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境及設(shè)計(jì)流程47-48
• 5.2 DSP程序結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)48-49
• 5.3 諧波分析及相應(yīng)FFT算法的改進(jìn)49-61
• 5.3.1 FFT頻譜泄漏問(wèn)題50-52
• 5.3.2 窗函數(shù)的選取52-54
• 5.3.3 算法原理54-56
• 5.3.4 仿真實(shí)驗(yàn)56-61
• 5.4 信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)61-62
• 5.5 數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計(jì)62-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 6 系統(tǒng)應(yīng)用與驗(yàn)證65-71
• 6.1 交互界面簡(jiǎn)介65-67
• 6.2 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析67-70
• 6.3 諧波測(cè)試結(jié)果與分析70-71
• 7 總結(jié)與展望71-73
• 7.1 總結(jié)71
• 7.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 附錄A77-81
• 作者簡(jiǎn)歷81-85
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集85

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