基于雙DSP硬件架構的固態開關控制系統設計

由表1可見，改進d-q坐標變換算法監測速度較快，但無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，且算法實現較為簡單。

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量狀態，當系統發生欠壓、過流、過溫等故障時，觸發“切換過程”。此處將分別對測量需求和控制需求進行分析。
3．1 測量需求分析及傳感器配置方案
由系統仿真可知，切換過程需實時考察切換時刻系統電流是否過零及電流方向。晶閘管電流過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。由于測量動態范圍極大，普通電流傳感器無法達到要求。這里采用兩級電流傳感器來實現全范圍的電流精確測量。第1級量程范圍大，用于監測系統過流故障；第2級主要用于監測電流是否過零及零點附近的電流方向。
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、開關兩端電壓等24路電網參量進行實時采樣。
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系進行解析，可得到圖4所示的系統功能關系圖。

由圖4可知，系統需要實現多達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，影響系統的實時性和可靠性?？紤]到狀態監測模塊與切換控制模塊之間重要的傳遞參數只有6個，數量少，因此可由兩個較低性能的處理器分別實現電能質量監測和切換控制功能。24路電網參量根據其與功能模塊的耦合關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。