基于雙DSP硬件架構的固態(tài)開(kāi)關(guān)控制系統設計

由表1可見(jiàn)，改進(jìn)d-q坐標變換算法監測速度較快，但無(wú)法檢測出單相小幅跌落故障。單相電壓跌落檢測算法速度較慢，但檢測全面，且算法實(shí)現較為簡(jiǎn)單。

3 SSTS控制系統總體設計
SSTS控制系統的主要功能為監測系統電能質(zhì)量狀態(tài)，當系統發(fā)生欠壓、過(guò)流、過(guò)溫等故障時(shí)，觸發(fā)“切換過(guò)程”。此處將分別對測量需求和控制需求進(jìn)行分析。
3．1 測量需求分析及傳感器配置方案
由系統仿真可知，切換過(guò)程需實(shí)時(shí)考察切換時(shí)刻系統電流是否過(guò)零及電流方向。晶閘管電流過(guò)零判斷要求系統能精確監測幾百毫安的晶閘管維持電流。而過(guò)流監測則要求系統能檢測幾百至上千安的故障電流。由于測量動(dòng)態(tài)范圍極大，普通電流傳感器無(wú)法達到要求。這里采用兩級電流傳感器來(lái)實(shí)現全范圍的電流精確測量。第1級量程范圍大，用于監測系統過(guò)流故障；第2級主要用于監測電流是否過(guò)零及零點(diǎn)附近的電流方向。
為避免容性負載接入對系統造成電流沖擊，切換過(guò)程還應考察待投入電源支路晶閘管兩端電壓，以保證容性負載的零電壓投切。綜上所述，對于三相中高壓SSTS系統，需要對主、備用側電源的三相電壓、三相1級電流、三相2級電流、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 系統功能解析與架構
根據以上分析，將系統功能按照響應速度以及功能耦合關(guān)系進(jìn)行解析，可得到圖4所示的系統功能關(guān)系圖。

由圖4可知，系統需要實(shí)現多達24路的模擬信號采樣和處理。若采用單處理器，則對處理器運算性能、定時(shí)器及中斷資源要求較高。程序量大，中斷嵌套復雜，影響系統的實(shí)時(shí)性和可靠性?？紤]到狀態(tài)監測模塊與切換控制模塊之間重要的傳遞參數只有6個(gè)，數量少，因此可由兩個(gè)較低性能的處理器分別實(shí)現電能質(zhì)量監測和切換控制功能。24路電網(wǎng)參量根據其與功能模塊的耦合關(guān)系分別由不同處理器處理，即主、備用側電源相電壓、三相大電流(1級電流傳感器)接入狀態(tài)監測DSP；晶閘管電壓、三相小電流(2級電流傳感器)與切換控制功能耦合緊密，因此接入切換控制DSP?？刂葡到y結構如圖5所示。