应用于电力领域基于多存储器存储的自动化控制管理系统的制作方法

文档序号:9234730阅读:176来源:国知局
应用于电力领域基于多存储器存储的自动化控制管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力技术、自动化控制技术等领域,具体的说,是应用于电力领域基于 多存储器存储的自动化控制管理系统。
【背景技术】
[0002] 电力系统,由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它 的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电 能供应到各用户。为实现该一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与 控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,W保证用户获得安 全、经济、优质的电能。
[0003] 电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中屯、。电源指各类发电厂、站,它将 一次能源转换成电能;电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中屯、变电所、配电线 路等构成。电力系统的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中屯、变电 所,再降压至一定等级后,经配电线路与用户相联。电力系统中网络结点千百个交织密布, 有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等W光速在全系统范围传播。它既能输送大量电 能,创造巨大财富,也能在瞬间造成重大的灾难性事故。为保证系统安全、稳定、经济地运 行,必须在不同层次上依不同要求配置各类自动控制装置与通信系统,组成信息与控制子 系统。它成为实现电力系统信息传递的神经网络,使电力系统具有可观测性与可控性,从而 保证电能生产与消费过程的正常进行W及事故状态下的紧急处理。
[0004] 电力系统的运行指组成系统的所有环节都处于执行其功能的状态。系统运行中, 由于电力负荷的随机变化W及外界的各种干扰(如雷击等)会影响电力系统的稳定,导致 系统电压与频率的波动,从而影响系统电能的质量,严重时会造成电压崩溃或频率崩溃。电 力系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中,正常状态又分为安全状态和警戒状 态;异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有该些状态及其相互间 的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制手段来实现。
[0005] 电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下,还应实现经济运行,即努 力调整负荷曲线,提高设备利用率,合理利用各种动力资源,降低燃料消耗、厂用电和电力 网络的损耗,W取得最佳经济效益。
[0006] 电力电子器件(Power Electronic Device)又称为功率半导体器件,主要用于电 力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件(通常指电流为数十至数千安,电压 为数百伏W上)。
[0007] 功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、PC、服务器、显 示器W及各种外设;网络通信领域的手机、电话W及其它各种终端和局端设备;消费电子 领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制 设备等;除了保证该些设备的正常运行W外,功率器件还能起到有效的节能作用。
[000引 20世纪50年代,电力电子器件主要是隶弧闽流管和大功率电子管。60年代发展 起来的晶闽管,因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快,而在电力电子电路中得到广泛 应用。70年代初期,已逐步取代了隶弧闽流管。80年代,普通晶闽管的开关电流已达数千 安,能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上,为适应电力电子技术发展的需要,又 开发出口极可关断晶闽管、双向晶闽管、光控晶闽管、逆导晶闽管等一系列派生器件,W及 单极型MOS功率场效应晶体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闽管、功能组合模块和功率 集成电路等新型电力电子器件。
[0009] 各种电力电子器件均具有导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端(阴极和 阳极)器件,其器件电流由伏安特性决定,除了改变加在二端间的电压外,无法控制其阳极 电流,故称不可控器件。普通晶闽管是=端器件,其口极信号能控制元件的导通,但不能控 制其关断,称半控型器件。可关断晶闽管、功率晶体管等器件,其口极信号既能控制器件的 导通,又能控制其关断,称全控型器件。后两类器件控制灵活,电路简单,开关速度快,广泛 应用于整流、逆变、斩波电路中,是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电锻、电解电源、直 接输电等电力电子装置中的核屯、部件。该些器件构成装置不仅体积小、工作可靠,而且节能 效果十分明显(一般可节电10%~40% )。
[0010] 单个电力电子器件能承受的正、反向电压是一定的,能通过的电流大小也是一定 的。因此,由单个电力电子器件组成的电力电子装置容量受到限制。所W,在实用中多用几 个电力电子器件串联或并联形成组件,其耐压和通流的能力可W成倍地提高,从而可极大 地增加电力电子装置的容量。器件串联时,希望各元件能承受同样的正、反向电压;并联时 则希望各元件能分担同样的电流。但由于器件的个异性,串、并联时,各器件并不能完全均 匀地分担电压和电流。所W,在电力电子器件串联时,要采取均压措施;在并联时,要采取均 流措施。

【发明内容】

[0011] 本发明的目的在于设计出应用于电力领域基于多存储器存储的自动化控制管理 系统,采用数字信号处理器作为主处理巧片,而应用数字信号处理技术进行电力电子器件 控制,其快速强大的运算和处理能力W及并行运行的能力,满足了电力电子器件控制系统 对实时性和处理算法复杂性的要求,在进行内部数据交互的过程中,利用多种存储方式进 行数据存储及交互处理,便于提高整个系统的处理性能,整个系统具有设计科学合理、安全 稳定、实用性强等特点。
[0012] 本发明通过下述技术方案实现;应用于电力领域基于多存储器存储的自动化控制 管理系统,包括数字信号处理器、AD转换器、信号调理电路、电源电路、鼠键套、显示电路、译 码电路、存储电路、E2PROM、PWM隔离电路、JTAG仿真接口,所述AD转换器连接数字信号处理 器,所述信号调理电路连接AD转换器,所述数字信号处理器连接译码电路,所述译码电路 连接AD转换器,所述数字信号处理器连接PWM隔离电路,所述PWM隔离电路连接电力电子 器件,所述电源电路连接数字信号处理器,所述鼠键套及显示电路皆连接数字信号处理器, 所述JTAG仿真接口连接数字信号处理器;所述存储电路包括FLA甜存储器及随机存储器, 所述FLA甜存储器与随机存储器皆连接在数字信号处理器上。
[0013] 进一步的,为更好的实现本发明,能够使数字信号处理器在进行数据处理时,特别 是在进行存储数据交互的过程中,能够更加快速的进行数据处理,起到高速缓冲存储器的 作用或/和主存储器的作用,提高数据处理性能,特别设置成下述结构;所述随机存储器采 用静态随机存储器或/和动态随机存储器。
[0014]进一步的,为更好的实现本发明,能够对数字信号处理器提供不同的时钟信号,使 得数字信号处理器根据不同需要进行稳定高效的工作;能够为数字信号处理器提供诸如看 口狗信号、上电复位、欠电压检测复位、手动复位信号,使得数字信号处理器不至于由于程 序跑偏或出现程序死循环现象,特别设置有下述结构;还包括时钟电路及复位电路,所述时 钟电路连接数字信号处理器,所述复位电路连接数字信号处理器。
[0015]进一步的,为更好的实现本发明,便于降低不可再生资源的损耗,并且能够满足恶 劣天气下依然正常工作,特别设置有下述结构:所述电源电路内设置有太阳能电池板、稳压 电路、电源控制器和直流供电电路,所述太阳能电池板连接稳压电路,所述稳压电路连接电 源控制器,所述电源控制器连接直流供电电路,所述直流供电电路连接数字信号处理器。
[0016]进一步的,为更好的实现本发明,能够满足在光照度不够使太阳能进行发电或夜 间时候依然满足对整个系统进行供电,特别设置有下述结构;所述电源电路内还设置有蓄 电池组,所述蓄电池组连接电源控制器。
[0017]进一步的,为更好的实现本发明,可快速有效、精细化的对采样电压或电流转换为 数字信号,W备数字信号处理器对各种调理信号进行收集,特别采用下述设置方式;所述 AD转换器采用AD976A。
[0018]本发明与现有技术相比,具有W下优点及有益效果:
[0019] (1)本发明采用数字信号处理器作为主处理巧片,而应用数字信号处理技术进行 电力电子器件控制,其快速强大的运算和处理能力W及并行运行的能力,满足了
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