BIOS的电力无功补偿控制器的研究.pdfVIP

2012年 第 11期 黑 龙 江 水 利 科 技 No．11．2012 (第40卷) HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy (TodalNo．40) 文章编号：1007—7596(2012)11—0010-03 基于嵌入式 DSP／BIOS的电力无功补偿控制器的研究 林锦泽 (广西玉林水利电力勘测设计研究院，广西 玉林 537000) 摘 要： 、 电流、有功、无功、功率因数、谐波含量等电参数的实时计算，通过综合分析判断，控制电容器组的投 。 目前，低压配电网的无功补偿是通过无功补偿控制器对电容器组的控制投切来实现的。介绍一款 无功补偿控制器，以-I1公司的F28335高性能浮点DSP数字信号处理器为主控芯片，嵌入DSP／BIOS实时多任务操作系统，结合完备 的软、硬件及控制方法的研究，开发出具有响应速度快，1 ，为电力勘测提供参考意见。 关键词：F28335；DSP／BIOS；无功补偿控制器；多任务；嵌入式 中图分类号：TM761．1 文献标识码 ：A 无功补偿控制器需要进行电压、电流、有功、无功、功率因 数、谐波含量等电参数的实时计算，通过综合分析判断，控制 电容器组的投切而获得最优的无功补偿效果。传统的无功补 偿控制器采用嵌入式 ARM芯片通过移植多任务操作系统 (如UCOSII)构成，由于ARM芯片计算能力不强，嵌入式操 作系统内核庞大，这样构成的控制器通常存在响应速度慢 ，实 时跟踪能力差等缺点。针对这些问题 ，本文提出了采用 1rI公 司目前 最 先进 的 C2000系列 浮点数 字信 号 处理 器 TMS320F28335作为主控芯片，嵌入 ，I’I公司的DSP／BIOS实时 多任务操作系统 ，开发出跟踪响应速度快、控制效果优 良的无 功补偿控制器。 l 硬件设计 1．1 控制器硬件设计框图 无功补偿控制器是无功补偿装置的重要组成部分，无功 圈2 无功补偿控制器硬件结构框图 补偿控制器的性能很大程度上决定着无功补偿的效果，因此 1．2 主控芯片F28335 研制高性能无功补偿控制一直是各研究机构的研究重点，无 无功补偿装置的主控芯片采用 1’I公司 (：2OO0系列DSP浮 功补偿装置的原理框图和无功补偿控制器的硬件结构框图分 点数字信号处理器TMS320F28335(以下简称r~335)，该芯片支 别见图1、图2。 持32位的单精度浮点运算，对于无功补偿装置的有功、无功、电 ● L 压、电流、FFr谐波等大量的数据分析计算都能应付 自如。 ，Y 、 ● L J F28335片内高达的256KFLASH和34KRAM可以确保程序运 ， l f 行和数据存储的需要。另外，F28335接 口资源非常丰富，具有 I2C、双SCI串口、双SPI同步串口、eCAN总线接 口等等，可最多 支持64个IO输人输出口。配合rI1公司CCS3．3开发系统，嵌入