基于arm与cpld的电网过电压采集系统设计

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1、·36·第45卷第3期2009年6月高压亡譬HigIlVoltageApp啪tu8V01．45No．3Jun．2009基于A蹦与CPLD的电网过电压采集系统设计刘伟明1，杜林2，司马文霞2，王有元2(1．广州电力设计院，广东广州510610；2．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400030)摘要：介绍了一种基于ARM与CPLD的电网过电压采集系统。该系统包括数据采集模块和监控模块两部分．采集模块采用CPLD作为控制核心芯片，支持预触发和变频采样功能；监控模块处理器采用ARM芯片，将过电艟信号数据存人CF卡中，并通过以太网传输给PC工作站。该系统具有体积

2、小、联网灵活方便、性价比高等优点。实验测量结果表明．采集系统测量精度高。工作稳定可靠，满足电网过电压监测要求，达到了预期设计目标。关键词：嵌入式系统；电网过电压；数据采集；以太网中图分类号：TM886文献标志码：A文章编号：100卜1609(2009)03．0036．04DataAcquisitionSystemforPowerSystemoVervoItageBasedonARMandCPLDUUWei。min91，DULin2，SIMAWen—xia2，WANGYou-yuan2(1．GuangzhouElectricPowerDesigrIInBtitute，Guang

3、zhou510610，China；2．S协teKeyLabomtoryofTmnsmission＆DistributionEquipmentandPowerSy8temSafe‘yandNewTechn0109y，chongqingUnivers时，Chongqing400030，China)Abst聃ct：Adataacqui8itionsystemforovenroltageinpowersystembasedonARMaIldCPLDisdiscussed．nesystemincludes8dataacquisitionmoduieandamonitoringmodul

4、e．T1ledataacquis“ionmoduIewithpre—triggeracquisitionandVariablesamplingspeedtechniqueemploysaCPLD舾itsmaincontmlchip．AnARMchipisadoptedastheCPUinmonitoringunit，whichstorestheover-voltagedatainCFcard舳dtmnsmi协themtot}lePCworkstationthmughEt}lemet．，nIesy8temh鹊manyadv蚰tagessuch鹊smalldimension，co

5、nvenientnetworkingandhighpe怕rnl卸cet0priceratio．Thetestresultsindicatet}lattheacquisition8ystemhashighaccumcyandstabilit)，t0sati虹，tIlerequirementsofovervoltagemonitoringforpo’佗rsystem．1【eywords：embeddedsystem；powersystemovervoltage；dataacquisition；ethemetO引言电力系统的工作可靠性与其绝缘水平和过电压大小密切相关。运行经验表明．

6、电力系统的绝缘事故主要由过电压引起⋯。因此对电网过电压进行在线监测，实时获取电网过电压波形及其特征参数．并根据监测数据进行合适的绝缘配合设计．对保证电网安全运行具有重要意义【引．目前国内外过电压采集系统大多采用基于工控机和通用采集卡的集中式监控⋯．这种监控结构简单，技术成熟，可靠性较高．但由于测量系统阻抗难以精确匹配，过电压高频模拟信号的长距离传输．信号会衰减和畸变，且集中式监控扩展不灵活、成本高等缺点也限制了过电压在线监测系统的实际应用。为此，提出了一种新型过电压采集系统的设计方案，它与传统监测系统相比，具有技术先进、扩展方便、联网灵活、性价比高等优点。1过电压在线监测系统

7、总体结构过电压在线监测系统主要分为后台监控主机和前台过电压采集单元两大部分．数据采集单元通过交换机与监控主机互连．双方通过以太网进行数据交换。后台监控主机采用变电站内监控屏工业控制机或是局内远程MIS系统工作站．其任务是设置过电压采集单元参数．接收其采集的过电压数据．经分析处理．将波形及计算结果保存到数据库。过电压采集单元处于现场高压母线分压器附近．其数量由被监测的电压回路数目决定．可根据现场实际情况方收稿日期：2008一09-0l；修回日期：20019．O卜23基金项目：重庆市科委自然科学基金重点项目