基于 dsp的电量参数采集和处理系统研究

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1、基于DSP的电量参数采集和处理系统研究摘要：针对配电网络运行的监测和管理水平相对落后的问题，提出了配电监测电量参数监测采集和处理系统的研制理念与设计方法。本文在充分研究配电系统的要求和特点后，开发了以TI公司的TMS320VC5402型DSP芯片为计算和控制核心的电量参数采集和处理系统，有效地改善了配电系统运行数据的收集和监测的手段。关键词：配电监测电量参数CAN总线ResearchofElectricalParametersSamplingandProcessingSystemBasedonDSPAbs

2、tract:Aimedatsomequestionsandthelagstateofmonitoringandmanagementmeansforpowerdistribution，theconceptionandthedesignmethodofthepowerdistributionmonitoringelectricalparameterssamplingandprocessingsystemisputforwardinthisthesis.Fullyhavingstudiedrequirement

3、sandcharacteristicsofpowerdistributesysteminships，weproposeTMS320VC5402-basedTI’sDSPasthecoreofthecalculationandcontrolintheelectricalparameterssamplingandprocessingsystem，toimproveshipperformanceofthedatacollectionandmonitoringofthepowerdistributionsyste

4、m.Keywords:powerdistributionmonitoring；electricalparameters；CANfieldbus0引言随着用电设备的不断扩大，配电线路和用电设备分布点多、面广、分散的现象更为凸显，对配电网络的故障检测和维护提出了更高要求[1]。目前国内配电自动化技术处于起步阶段，尚无建立配电监测和控制系统完善的体系结构。以往均采用传统的分散测量和人工判断的手段来获取信息，并未能对主要配电信息进行监测和管理。从而，普遍存在着数据采集不及时、准确度低，则无法实现配电网络的故障排查

5、和集中管理、统计效率低等诸多弊端[2-3]。随着新型电力系统向自动化、网络化、智能化方向的不断发展，基于计算机网络采用分布式信息采集和监测技术相结合构成的配电监测系统已成为配电系统提高信息化的必然趋势。因而，建立配电监测系统成为解决上述问题一个较好的方法[4-5]。１工程背景本文研究工作以某配电监测项目为研究对象，着重叙述其核心技术“电量采集及处理系统”的研制。在充分调研我国配电监测的技术现状基础上，开展了基于TMS320VC5402型DSP芯片为计算和控制核心的区域电量参数采集和处理系统的原理设计、样机

6、设计、调试等研究。该电系统为干馈式供电方式，设前、后主配电板，按区域对称分布，共计56路主干配电支路。由于该船负载屏负载断路器选用的普通型船用框架式断路器，其无智能型断路器的电量参数通信接口，故需采取电量变送器或传感器来检量其支路各类电量和非电量参数。经过对常规电量传感器比较，该项目从占地空间小，接线数量少、谐波分量对于变送器的精度影响小、测量稳定性和精度、安装方式灵活等方面的优势，而采取霍尔电流、电压传感器，其基于霍尔效应以磁场作为介质，实现其电量的非接触式测量。２总体方案该配电监测项目主要由各支路的霍

7、尔传感器、电量参数采集和处理系统设备、配电监测终端信息处理器组成。其基于CAN现场总线通信网络建立，通过分布式电量参数采集处理设备分区采集、处理前、后主配电板各段负载屏配电支路的传感器检测数据，并对这些数据进行采样、计算、分析，经过网络上传至配电监测终端信息处理器进行人机交互地显示、统计、查询，从而实现对配电信息的集中监测和管理。从图1中，可得知其电量参数采集和处理系统在全船配电监测设计中承担着重要的任务，其作用是采集配电网络各支路中表征电力系统运行状态的实时信息，并将相关信息通过远动终端传送至调度中心的

8、上位机。因而，在电量参数采集和处理系统研究时必须满足两个方面的要求，一方面在电量参数采样、处理、计算的实时性要求；另一方面，必须保证电量参数的准确检测和计算精度，这是实现配电监测的重要保证。所以，根据采样频率和实时性要求，该配电监测项目分区域设置4台电量参数采集和处理系统设备，每台设备负责1段负载屏电量参数采集及处理工作。图1  电监测项目总体方案框图３系统工作原理该通过电压和电流霍尔传感器采集各支路的电压和电流信号，然后将传