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1、 科 技 学 院 本科学生毕业设计（论文） 题 目 微机准同期并网合闸分析研究 系 别 自动化与电气工程学院 专业班级 自动化 姓 名 学 号 指导教师 职 称 副 教 授 二零零六 年 六 月 九 日摘 要依据电压差和频率差在允许范围内，跟踪相位差，预测最佳合闸角，在导前时间，发出合闸命令，瞬间发电机和电网的相位差为0，实现发电机同期并网。采用PIC16F77单片机进行控制，设计一种准同期控制器，通过电压和频率参数调节（升压降压和升速降速）达到相位差寻优并合闸。使用准同期控制器，可以有效防止冲击电流，防止机组受损，提高并网的速度和精度，它可靠的性能，强大的功能，将给水力发电带来更多经济效益。
2、关键词：相位差、导前时间、准同期、电压差、频率差。Abstract:Suppose that voltage difference and frequency difference lie in a permitted range, the phase difference must be tracked in order to forecast the best switching on angle. At the moment of the forward time, release the command of switching on and meanwhile the phase d
3、ifference between dynamo and electric net is 0. Thus, we realize dynamo synchronous incorporating in the power network. We use PIC16F77 as CPU to control the whole process and also, we try to design a preparative and synchronous controller via voltage and frequency parameters adjustment (increase or
4、 decrease the voltage and increase or decrease the speed). So that we can switch on when the phase difference is the best.The preparative and synchronous controller can effectively avoid dash current and machine group damage. Moreover, it can advance the speed and precision of incorporating in the p
5、ower network. Its reliability in capability and strength in function will bring more economic benefit to waterpower industry.Key words: Phase difference、forward time、preparative and synchronous、voltage difference、frequency difference.目录摘要-1 引言-11.1目前状况-11.2 传统的装置和操作方法-1 1.3 出现的问题-11.4 问题如何解决-12 本次设计
6、构思-32.1 同期并网条件-32.2 电压控制-32.3 频率控制-32.4 相位控制-33 硬件设计-53.1 差频并网条件分析-53.2 装置部分结构原理-63.3 具体配置-93.4 组成单元-113.5 角频差检测-133.6 部分电路分析-144 软件设计-214.1 流程框图-214.2 电压、频率控制-214.3 相位控制-234.4 中断-245 干扰及预防、保护-275.1 干扰的来源-275.2 抗干扰措施-275.3 装置保护-286 小结-29致谢- 30参考文献-31附录1英文翻译原文-32附录2英文资料翻译-461 引言1.1 目前状况如今，电力系统规模的日益扩大
7、，系统运行变化越来越频繁，发电机与电网的并列操作就成为系统中的一个重要环节。这里的并列就是指同步发电机投入电力系统并列运行的操作。 1.2 传统的装置和操作方法传统的同期装置已经不再适应于现代电力系统的并网操作的需要。它存在许多先天不足和缺陷，主要表现在：(1) 导前时间不稳定； (2) 构成装置元器件参数飘移不稳定；(3) 同步操作速度很慢； (4) 同频并网时所表现的问题更突出。传统的方法是操作人员根据并列原则按频率表、同步指示器进行判断或利用模拟式准同期并列装置实现准同期并列操作，其中操作人员的经验和对合闸时机的捕捉是并列操作的关键。1.3 问题操作人员在操作中，难免会引起操作不当或误操
8、作,这都会在断路器处产生极大的冲击电流，对系统产生扰动，甚至并列失败。并网过程中出现的压差将导致无功性质的冲击，频差将导致有功性质的冲击，而相差则同时包含这两类性质的冲击。特别要强调的是，相差的出现，不论是发电机对系统或是系统对系统并网，这种功率交换都有相当承受力，因此，相差这一指标要严格控制。考虑到并网速度要快，所以压差和频差的限制不能太严。而并网时，相位差的存在将会导致机组的损伤甚至系统的崩溃，诱发后果更为严重的次同步谐振(扭振)。因此，既要把压差和频差限制适当，又要把相位差控制得当，同时又不能影响并网速度，这样一来，合闸时机的捕捉就显得十分重要。1.4 问题的解决针对如上问题，我们想用单
9、片机来控制并列操作。对于第1个条件，可以自动调节导水叶使其满足，对于第2个条件可以通过调节励磁电流使其满足。现在最主要的，是着手于如何自动跟踪相位在相位差最小时并网。按恒定超前时间准同期自动并列原则，实现合闸时机自动捕捉的设计与研究。通过设计研究,我们想达到如下目的:(1)可以通过描述数学模型进行求解来解决导前时间问题，均频均压控制问题，捕捉第一次并网时机等问题。(2)不会再因元件老化，环境温度、湿度变化引起特性漂移。(3)在差频并网时，有均频均压控制，若发电机并网过程中出现同频状态时，装置会自动给出加速命令，摆脱同频状态，确保快速稳定地并网。2 设计构思2.1 同期并网条件从原理出发,为了能
10、使同步发电机与电网同期并列，必须满足条件：当压差、频差在允许值范围内且相位差为零。具体表现为下列3个条件：待并发电机电压与电网电压的电压差应小于允许值；待并发电机电压频率与电网电压频率的频率差应小于允许值；在并列短路器主触头闭合瞬间，发电机电压与电网电压的相位差应小于允许值。2.2 电压控制利用单片机控制技术实时采集发电机和电网的并列所需信息，并对待并发电机的电势作出自动调节，使得发电机与电网的电压幅值差满足并列条件。2.3 频率控制利用单片机控制技术实时采集发电机和电网的并列所需信息，并对待并发电机的频率作出自动调节，使得发电机与电网的频率差满足并列条件。2.4 相位控制要想相位得到很好的控
11、制，就必须快速捕捉合闸时机。更确切地讲，应在压差及频压满足要求时捕获第一次出现的零相差将发电机并人电网。拿脉动电势来做例子，如图：图2-1 脉动电势波形图当脉动电压=0时，前面有一段超前时间，对应的角频率是（i=1,2,3）。我们的目标就是要在=0的前时刻发出合闸指令，实现准同期自动并列操作。由于=，当为定值时，发出合闸脉冲时的超前相角与成正比。理论上，恒定超前时间的准同期并列可使合闸相角=0，实际上由于出口继电器的动作时间、断路器动作时间存在分散性，因而并列时难免具有合闸相角误差，这就使并列时的允许滑差角频率受到限制。3 硬件设计按并列系统之间的关系来分，并网方式有差频并网方式和同频并网方式
12、两种。我们本次设计研究的是差频并网方式。3.1 差频并网条件分析差频并网的电压相量，如左下图：图3-1 3要素向量图并列前，断路器两侧电压为：发电机侧电压：=sin(t +) （*3）系统侧电压：=sin(t +) （*4）其中：是待并发电机的电压幅值；是运行系统的电压幅值；是断路器待并发电机侧的电压；断路器运行系统侧电压；是待并发电机的角频率；是运行系统的角频率；是待并发电机电压的初相角；是运行系统电压的初相角。 如右上方电压相量分析知，断路器并列的理想条件是：(1)两电压幅值相等，即；=(2)两电压角频率相等，即=；或两电压频率相等，即=；(3)合闸瞬问的相角差为零，即=0。如果能同时满足
13、上述三个条件，意味着断路器DL两侧电压相量重合且没有相对运动，此时电压差Ud=0，冲击电流=0，发电机与系统立即同步运行，不发生任何扰动。如果真的出现=，两电压相对静止，就无法实现=0。所以，说角频率相等，其实是说相对近似相等。3.2 装置部分结构原理设计中，用A/D采样发电机和电网电压的幅值，用到比较器LM339，把发电机和电网的交流电压信号变换为与它们同频率的方波信号，然后将这两个方波信号进行异或，异或输出信号的宽度反映了两交流信号相角差的变化情况。如图：图3-2 电压信号异或图图中上端为电网电压，下端为发电机电压。在电源附近，通过两个反并联的二级管整流，把正弦波变为方波，同时起到降压、保
14、护电路的作用。如图：图3-3 电压信号波形异或图将和整流得到如图：和 再进行异或得到如图：LM339是4脚电压比较器，对输入电压分析比较。74LS86是2输入的异或门，将两电压数值进行异或运算。INTX是单片机上的中断引脚。对上面提到的整流思路，在这里再强调细入一些。通过数据采集获取滑差角频率和导前相角的数字量。如图：图3-4 电压方波图其中，S表示系统电压方波，G表示待并发电机电压方波， S和G的异或，脉冲序列反映了相角差。=G+S。并列前，由于频差的存在，S和G的电压不断相对运动着。当它们的相角差值达到最大(180)时，总是发生在周期长的那个电压的半周完全反相覆盖周期短的那个电压半周的时段
15、里；当它们的相角差值达到最小(0)时，总是发生在两电压的半周同向覆盖的时段里。把图再放大些,如图:图3-5 放大的电压方波图当在O内时， 的脉冲上跳沿一定与、中频率较高者的前沿或后沿相对应，且是交替对应；当在2内时，的脉冲上跳沿一定与、中频率较低者的前沿或后沿相对应，且是交替对应。因此这条可以用来判断频差方向。可以看出：1. 的频率是S或G的频率的2倍；2. 只有当S和G同频同相时，的脉宽才能为0；3. 当相角从0向180变化时，脉宽由最窄变到最宽，且最宽的宽度恰为S和G中频率较高的脉宽的宽度；当相角从180向0变化时，脉宽由最宽变到最窄，且最窄的宽度恰为S和G中（频率较高的脉宽-频率较低的宽
16、度）/2，此时近似为0。图3-6 同频不同相电压波形图因此，任意时刻的相角差为：（1） 当相角从0向180变化时，=比如：= （*5） = （*6）（2） 当相角从180向0（360）变化时，=比如：= （*7）= （*8）4. 当S和G同频不同相时，的脉宽是定值。上面第4点尤其要引起我们注意，同频不同相这种情况要尽量避免。频差存在上下限，上限可以通过参数来规定，而下限可以通过实验来确定。装置PCB版图（总原理图），如图：图3-7 总原理图3.3 具体配置频率差条件和电压差条件的创造，是准同期控制器、原动机调速器和自动励磁调节器3个自动装置协同完成的 。微机自动准同期控制器的硬件框图。如图：图
17、3-8微机自动准同期控制器的硬件框图微机自动准同期控制器由输入通道、微机系统和输出通道3部分组成。本次设计以微芯PIC16F77为CPU。中间部分主要由CPU、存储器（RAM和ROM）、定时计数器、AD、I0接口等环节组成，它是准同期控制器的核心。输入通道的任务是为微机提供准同期条件的各种信息，主要有电压(发电机电压和电网电压)变送器和频率(发电机频率和电网频率)传感器，微机借助它们，可以检测到发电机电压和频率、电网电压和频率以及断路器两侧电压相量的相位差。输出通道的任务是输出均频、均压脉冲和合闸脉冲，实现均频均压和合闸并列的目的。3.3.1 CPU我们选用的是微芯公司的8位CMOS高速闪存微
18、处理器PIC16F77。有1路输入，1路输出，有5个I/O端口，2块脉宽调制模块PWM。本次设计具体如下图：图3-9 设计电气图其中，是发电机电压，是系统电压，是发电机出口电压互感器，是系统母线电压互感器。发电机和电网的电压信号经变压器降压，同时经电压测量电路进行整流和滤波。手动设定参数值（电压和频率），数码管显示参数设定值。6个继电器会在均压控制单元、均频控制单元或合闸单元的作用下，实际上是在自动励磁调节器的作用下，缩小压差、频差及相位差，使发电机的3个参数值尽量靠近电网的参数值。3.3.2 存储部分装置采用串行E2PROM 来存储定值。3.3.3 输入部分输入部分带有互感器，有8路输入通道
19、的A/D转换器，可提高AD转换精度，从而提高了装置本身的数据精度。3.3.4 显示部分采用6位数码管显示。如图：图3-10 数码管显示界面假如想显示360的相位，则在上图中同期点右半边再画5个小圆圈。形成闭合的圆。3.4 组成单元自动准同期控制器有3个基本单元组成：均压控制单元；均频控制单元；合闸控制单元。如图：图3-11 3个基本单元组成控制器的主要输入信号有：断路器电网侧a、b相电压和 ；断路器发电机侧a、b相电压和，一般将和短接后接地。控制器的主要输出信号有：加速和减速；升压和降压；合闸。3.4.1 控制方法（1）压差控制：单片机系统将交直流转换电路送来的直流电压和经AD转换后进行比较，
20、若-值大于压差整定值，则发升压调整脉冲；若-值小于压差整定值，则发降压调整脉冲。一般需进行多次调整，直至|-|值小于或等于压差整定值为止。至于详细的测量电路请见后面。（2）频差控制：按整步电压半周期整定，单片机在矩形整步电压下降沿到上升沿期间，测得整步电压半周期(2)。若2小于整定值，则说明频差太大，需进行调整。这时，单片机分别由周期脉冲和 测得电网和发电机电压的周期和，进行频差方向辨别。若大于，则发减速调整脉冲，若小于，则发增速调整脉冲。一般需进行多次调整，直至2大于或等于整定值。（3）合闸脉冲发出和终止时间的确定当同时满足前面的（1）、（2）之后，单片机再经2 - (为超前时间)后开始发合
21、闸脉冲，在下降沿再次来临时终止合闸脉冲。3.4.2 3个基本单元的作用由上述控制方法的分析可以得出：均压控制单元的作用是：在电压差条件不满足时尽快创造满足条件的电压条件。均压(升压和降压)脉冲被送往自动励磁调节器，用以调整励磁调节器的机端电压给定值。均频控制单元的作用是：当频率差条件不满足时，创造满足条件的频率条件，均频（加速和减速），使发电机频率(转速)向系统频率靠近，进而满足频率差条件。合闸控制单元的作用是：检测准同期条件(电压差，频率差和相位差)，当电压差和频差条件均满足时，选择合适时机(相位差等于超前相角)发出合闸命令； 当电压差和频差条件不满足时，闭锁合闸。如图：图3-12 合闸逻辑
22、条件只有当“电压差不允许”和“频率差不允许”同时都=0时，经或非门出来是1，而只有当“超前时间信号”=1时，经与门出来=1，才能实现合闸。换句话说，电压差和频率差都是允许存在的，只要在一定的允许范围内，关键在于超前时间信号是否为1，只要为1，就能合闸。3.5 角频差检测角频差=2（- ）=2（-），因为= ， =,(是时钟脉冲频率，是系统脉宽数字量，是发电机脉宽数字量)。即：=频率变化率=3.6 部分电路分析3.6.1 电压测量电路需要说明的是，本次设计没有用到外接的A/D转换器，因为PIC16F77自带有A/D转换模块。下面举例来说明测量电压的电路，（仅供参考），例子中用到了A/D转换器TL
23、C2543CN。如图：图3-13 电压测量电路图系统和发电机PT电压经过100V/5V的降压变压器，接着进行全波整流和平均值滤波，变成支流信号，然后通过分压送入A/D转换芯片（TLC2543CN）的两个通道，经A/D转换后，单片机分时从A/D读出转换结果。TLC2543CN是12位的A/D转换器，如图：图3-14 TLC2543CN芯片图它有AIN0到AIN10共11个模拟输入通道，对微处理器提供串行外设接口（SPI）。通过输入8位的控制字进行通道选择以及决定输出数据的格式。TLC2543的SPI是标准的串行外设接口，它包括4条信号线：，DI，DO和CLK。是片选端，低电平有效，DI（DATA
24、 INPUT）是控制字输入端，DO（DATA OUTPUT）是转换结果的输出端，CLK是串行输入输出的时钟信号端。本例还可能会用到可编程逻辑器件EPM7128。在EPM7128中，专门设计了两个D锁存器和两个三态门，单片机用数据总线和地址译码器的输出，通过这些锁存器和三态门间接实现了与TLC2543CN的SPI的连线。单片机通过软件编程模拟A/D的串行读写时序。每当单片机向A/D输入控制字时，上一次A/D转换的结果同时输出。装置用TLC2543CN的12位数据格式串行读写的时序图，如图：图3-15 12位数据格式串行读写时序图开始时，单片机通过数据线D0给D触发器（接）送0，选通TLC2543
25、CN，然后发送控制字并读取转换结果。单片机发送控制字的方法是使用了MOVX指令模拟时序，比如要给DI引脚送高电平，会用到下面的程序段：MOV DPTR，#ADCLOCK ；D触发器的端口地址MOV A，#xxxxxx10B ；x表示无关位MOVX DPTR，A ；完成写1操作TL431是一个三端的可调电压基准，它内部有一个标准2.5V的基准源，可以通过外部电阻分压器将基准电压配置为2.5V到36V之间的某电压值。本装置采用它给TLC2543CN提供基准电压。电压测量电路中D0、D1、D5、D6都是指单片机数据总线，ADCLOCK、ADCCLK及VOL都来自可编程逻辑器件中的地址译码器输出。RE
26、SET是复位信号，在系统上电或复位的时候，将置为无效，并给DI清零。3.6.2 相位差测量电路需要说明的是，设计中没有用到光电耦合的原理，而是用到了精密互感器HKPT31C。它的作用是隔离电压，确保电路安全可靠。下面举例来说明测量相位的电路，（仅供参考），例子中用到了光电耦合。如图：图3-16 相位差测量电路电网和发电机频率信号首先经过光电耦合，由正弦波转换为方波，再经74HC14（带史密特触发器的反向器）整形，然后进行鉴相。所谓鉴相就是产生与两个信号相位差成比例的输出电压。鉴相器是半异或门（取反后和相与即：），发电机和电网的输入信号（方波）经过鉴相得到PH，与计数器的门控端Gate相连，通过
27、计数器来测量PH的高电平时间，测量结果转化为角度即为所测相位差。3.6.3 复位电路需要说明的是，本次设计没有用到外接的复位芯片，因为PIC16F77自带有上电复位POR和省电复位BOR（提高功率定时器PWRT、振荡器启动定时器OST）。下面举例来说明复位电路，（仅供参考），例子中用到了复位芯片IMP813。如图：图3-17 复位电路IMP813是微处理器的监控芯片，它具有上电复位，电压监控和看门狗（WD）的功能。ZT-2装置使用IMP813配合一些外围电路实现了上电复位、远程复位、面板复位以及看门狗复位。信号RESET接单片机的RESET引脚。如图：图3-18 IMP813芯片系统上电时，由
28、于IMP813自带了复位发生器，它会自动发出200ms宽度的复位脉冲，实现上电复位。RST0和RST1端接到装置后面板的“复位”端子实现远程复位，面板复位由前面板的“复位”按键实现，当RST0和RST1短接或者“复位”按键按下时，INTRST变低电平。图中，IMP813的MR是强制复位端，只要它一变低，RESET端就会发出高电平复位脉冲。WDI是看门狗计数器清零端，若它在1.6秒内未接到单片机发出的清零脉冲，片内计数器就会溢出，在WDO端发出低电平，通过74HC14反向使NPN三极管导通，INTRST被拉低。INTRST的低电平使得IMP813的MR被拉低，导致RESET发出复位脉冲。远程复位
29、、面板按键复位通过NPN三极管组成线与逻辑，只要有一路是低电平，INTRST变低，就会使装置系统复位。3.6.4 相位差显示电路为了让用户在合闸过程中能够直接观察到相位差的变化，我们想设计一种相位差显示电路。下面举例来说明复位电路，（仅供参考），例子中用到了74HC154（4-16译码器）、锁存器74HC273、74HC74（D触发器）等。如图：图3-19 相位差显示电路30个发光二极管排成圆形来指示相位差的大小，发光二极管的位置代表相位差的角度。其中，左上角正上方的发光二极管D1表示相位差为0度的位置，左上角正下方的发光二极管D30表示相位差为180度的位置，每两个相邻发光二极管代表3603
30、0=12度的相差。4-16译码器输出接发光二极管的阴极，输入来自锁存器74HC273。4-16译码器和74HC273锁存器，如图：图3-20 4-16译码器和74HC273锁存器 不难发现，其实74HC273它自身内部也带有8个D触发器。作为一个I/O端口，74HC273提供给单片机的接口，接收单片机发出的发光二极管的位置编码。单片机测量相位差，并将测量值转化为相位表的位置编码。74HC74（D触发器）用于判断电网频率信号和发电机频率信号的相位差的极性。如图：图3-21 74HC74芯片和相位差极性判别时序，如图：图3-22 和相位差极性判别时序输出信号RIGHT和LEFT控制相位差表的旋转方
31、向。它们是由74HC74的Q和经74HC04反向驱动后产生的，输出接到相位表中的发光二极管的阳极。当LEFT为高电平时，允许相位表左半部分的小灯亮，表示超前；当RIGHT为高电平时，允许相位表右半部分的小灯亮，表示滞后。由此也可判定，当相位表顺时针旋转时表示，当相位表逆时针旋转时表示。4 软件设计4.1 流程框图我们用模块化结构来实现软件设计。首先给出总的实现合闸的程序流程框图：图4-1 程序流程框图4.2 电压、频率控制4.2.1 算法模型 均频均压控制算法依据模糊数学，将获取的被控量偏差及其变化率作出模糊控制决策。捕捉第一次出现的并网时机是实现快速并网的一项有效措施。而用良好控制品质的算法
32、实施均频与均压控制，促成频差与压差尽快达到给定值也是一项重要措施。微机自动准同期装置使用了模糊控制算法，其表达式为U=g(E，C) （*2）其中，U为控制量，E为被控量对给定值的偏差，C为被控量偏差的变化率，g为模糊控制算法。具体规则见下表：表4-1 模糊控制规则表CE正大正中正小正零负零负小负中负大正大零零负中负中负大负大负大负大正中正小零负小负小负中负中负大负大正小正中正小零零负小负小负中负大零正中正中正小零零负小负中负中负小正大正中正小正小零零负小负中负中正大正大正中正中正小正小零负小负大正大正大正大正大正中正中零零表中将偏差E的模糊值分成正大到负大共8档，将偏差变化率C的模糊值分成正大
33、到负大共7档，对应的控制器发出的控制量U的模糊值就有78=56个。学过模糊控制理论，就知道，可以通过模糊控制语言来实现上述功能。当频差=- （、分别为电网和发电机角频率）为正中，频差变化率为负小时，则控制量U为正中。可以套用语句格式：If A and B, then C。即：If - =“正中”and “负小”, then U=“正中”。这表明：尽管发电机的频率比电网频率低，但发电机正在朝着频率变大的方向变化，到一定时间，发电机频率就能恢复到正常值。4.3 相位控制在发电机和电网的电压差、频率差都满足并列条件的前提下，根据异或信号宽度(这个宽度是在变化的，但具有一定的规律)，计算两信号的相角差
34、预测将要到来的合闸时机(合闸时刻相角差小于允许值)，并在合闸时机到来之前一定时刻，发出合闸信号。4.3.1 算法模型合闸提前角算法发电机对系统差频并网时，发电机组的转速在调速器的作用下不断变化，前面说过,这个差频是有规律的变化着的。经过分析，发现这个频差是包含有一阶、二阶或更高阶的导数，而且并列点断路器还有一个固有的合闸时间（导前时间）。因此同期装置必须在零相位差出现前的时刻发出合闸命令，才能确保在=0时实现并网。或者说同期装置应在=0到来之前提前一个角度发出合闸命令。与断路器合闸时间、频差（滑差角频率）、频差的一阶导数及频差的二阶导数等有关。其数学表达式为：=+ （*1）假设3次方以上因式忽
35、略不计，即：=+则（*1）解得：= - +，其中=。同期装置在并网过程中需要不断地快速求解微分方程（*1），以获取当前的理想提前合闸角，并不断地快速测量当前并列点断路器两侧的实际相差，当满足要求时装置发出合闸指令，实现精确的零相位差并网。因此，获得精确的断路器合闸时间(包含中间断电器)是非常重要的。由于计算机对的计算和对的测量都是离散进行的，使得我们不一定能恰好捕获=的时机，所以这又对并网的快速性提出了更高的要求。4.4 中断准同期装置的执行，需要5个中断服务程序来完成。4.4.1 外部中断INT0外部中断INT0由电网频率信号（二分频）触发。因为电网频率比较稳定，所以该中断几乎是按固定时间间
36、隔（大约40ms）触发的，该时间间隔作为系统的采样周期T。中断程序结构流程图，如下：图4-2 外部中断INT0INT0中断服务程序完成很多处理任务，主要有：完成电网频率的测量以及电网、发电机PT电压的测量；读取测量结果，并对其进行数字滤波和异常分析；判断频率和电压是否满足准同期条件，如果不满足，则发出均频或均压控制命令；在频率和电压满足准同期条件时，计算相位差的变化率，利用线形捕捉相原理捕捉合闸点，进行误差校正，最后发出合闸命令4.4.2 外部中断INT1由发电机频率信号（二分频）触发。完成发电机频率的测量，读取测量结果，并对测量值进行数字滤波和异常分析等功能。程序流程图，如图：图4-3 外部
37、中断INT14.4.3 外部中断T1单片机定时/计数器中断T1扩展成一个外部中断，由相位差信号触发。用于完成对电网和发电机相位差的测量，以及读取测量结果，并驱动相位差表进行显示。程序流程图，如图：图4-4 外部中断T14.4.4 定时器中断T0T0中断服务程序是一个底层程序，它由均频、均压、合闸和显示等处理模块组成，实现1ms的定时。T0中断服务程序接收其他中断服务程序和主程序给它发送的各种控制命令和显示代码，由它独立地完成控制输出和显示刷新。T0完成各种控制作用主要是通过给各种软件定时器提供1ms定时时钟，T0中断服务程序中的均频、均压和合闸处理模块在这个统一的时钟下，根据各自的软件定时器的
38、状态输出控制脉冲。另外，T0的定时中断还完成显示器的动态刷新。显示程序模块每次扫描显示缓冲区的一个字节，用其中的显示索引值查表取得段码和位地址，发送给显示驱动器件MAX7219。最后，T0中断还作为软件看门狗的时钟，对装置的运行状态进行实时监测。程序流程图，如图：图4-5 定时器中断T04.4.5 串行口中断接收PC机的命令，装入接收缓冲区，或者将发送缓冲区的内容向PC机发送。该功能被用来对装置进行调试和校验。5 抗干扰及保护在1.4中，曾说到过，我们的主要目的是如何自动跟踪相位在相位差最小时并网。其实当装置完成设计时，我们会发现，它还有许多地方需要改进。比如，抗干扰能力方面。首先来分析一下干扰的来源。5.1 干扰的来源形形色色的干扰，可以来自于（1）电源干扰；（2）输入线路干扰；（3）空间干扰等。5.1.1 电源干扰电源干扰来自于供电网络的用电设备，如负载改变引起的电压值波动；开关、可控硅整流器的闭、合触点冲击等。5.1.2输
