pmu动态性能检测装置的研制

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1、学校代码10406分类号TM933密级学号120085208029题目PMU动态性能检测装置的研制作者邱仁强学科、专业电子与通信工程指导教师陈琼申请学位日期2015.6学校代码：10406分类号：TM933学号：120085208029南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）PMU动态性能检测装置的研制硕士研究生：邱仁强导师：陈琼副教授申请学位级别：硕士学科、专业：电子与通信工程所在单位：南昌航空大学答辩日期：2015.06授予学位单位：南昌航空大学TheDevelopmentofPMUDyn

2、amicPerformanceDetectorADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnElectronicsandCommunicationEngineeringbyQiuRenqiangUndertheSupervisionofProf.ChenqiongSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2015摘要我国互联电网的规模正在逐步扩大

3、，全国电网的互联给电力系统的安全、稳定、可靠运行带来巨大挑战。广域电网实时动态监测系统(WAMS)以同步相量测量装置(PMU)为基本单元，对全网各关键点运行状态进行全面而准确的实时监测，为整个互联电网的安全稳定运行提供了重要保障。PMU采集数据的质量直接影响到广域监测主站系统分析控制结果的准确性及有效性，因此PMU装置在入网后必须对其进行定期检测，以确保其性能良好，能继续有效可靠的完成监测工作。本课题研制的PMU动态性能检测装置在上位机软件操作下可以实现对PMU装置包括谐波影响、幅度调制、频率调

4、制、低频振荡分析以及阶跃响应等在内的动态性能全面而有效的检测。检测装置采用了双DSP架构设计，其中DSP1负责完成包括网络通信、接收GPS报文以及主控作用在内的工作，DSP2则用于产生包括余弦波形、谐波波形、调幅波形、调频波形以及仿真波形在内的信号。整个检测装置由通信控制模块、波形产生模块、GPS接收机模块、高速功放模块、采集模块和过载保护模块组成。通信控制模块采用以太网控制器CS8900A实现网络通信，接收上位机下发的各种指令和参数；通过串口接收GPS报文获取时间信息；使用双口RAM完成双DS

5、P间的数据交互。波形产生模块使用GPS秒脉冲(1PPS)作同步信号,利用查表法和波形数学模型取得波形数据，再通过16位数模转换芯片DAC8820实现模拟信号的输出。波形产生模块输出的弱信号经高速功放模块放大后输出。过载保护模块能在输出过载时切断供电以保护功放芯片。本论文首先介绍了本课题的背景和意义，整理了目前国内外关于同步相量测量技术、PMU装置应用以及检测的现状。然后根据国家相关检测规范提出本课题所研制的PMU动态性能检测装置应具备的功能和所要达到的性能指标，并介绍相关功能实现的方法。接着对整

6、个检测装置的硬件设计和软件设计进行详细说明。最后介绍了硬件和软件调试过程，发现和解决各种问题，最终组装调试完成整个检测装置，并对其进行测试，对相关测试结果进行了详细的记录。测试结果表明，所提出的各项功能和指标均已实现并达到要求，所研制的PMU动态性能检测装置具有广阔的市场前景。关键词：PMU动态性能检测装置，DSP，波形仿真，高速功放，过载保护IAbstractThescaleofinterconnectedpowergridisgrowinginourcountry;theinterconne

7、ctionofnation'spowergridhasbroughthugechallengetothesafe,stableandreliableoperationofpowersystem.Thesynchronizedphasormeasurementunit(PMU)asthebasicunittothewideareameasurementsystem(WAMS),doacomprehensiveandaccuratereal-timemonitoringtotherunningsta

8、teonthekeypointofthewholepowergrid,providesimportantguaranteeforthesafeandstableoperationofthewholeinterconnectedpowergrid.ThedataqualitycollectedbyPMUdirectlyaffectsthewide-areamonitoringmasterstationsystemanalysistheaccuracyandeffectivenessofthecon