基于DSP的电网故障录波系统的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕上学位论文摘要在电力系统中，故障录波器是保证电力系统可靠、安全运行的必不可少的装置之一。它所记录的各种录波数据为电力系统故障反演提供了第一手资料，对电力系统事故分析及事故处理有着十分重要的作用。随着近年计算机技术和网络技术的发展，微机型故障录波装置已经完全取代了光电式录波器，成为电网故障信息记录的主力。然而，从近几年的运行实践看，传统微机式故障录波装置的结构和功能己无法满足现代电力系统发展的需要。因此，本文对基于DSP的新一代分散式故障录波装置进行了一定的分析和探讨。为了解决集中式故障录波装置在同步采集和动态

2、存储等方面无法满足现代电力系统故障分析要求的问题，本文采用了基于以太网的、分散式的整体设计方案。各个录波采集单元按电气间隔配置，相互之间通过以太网连接，该结构明显地提高了数据的传输速度和可靠性，克服了以往集中式故障录波系统存在的诸多问题。由于传统故障录波系统的核心部分一一高速数据采集板一般采用单片机完成数据的采集、计算和判断，所以多数故障录波器的采样率很低，无法满足高速故障记录的要求。本文提出了双CPU的设计方案:主处理器采用的是AT99C55单片机，具有很强的扩展能力，主要完成定时、工/0操作、通讯等任务。协处理器采用了ADI

3、公司的ADSP-21065L32位浮点DSP，充分发挥了其高速数字信号处理的能力，主要完成采样、计算和故障录波等任务。同时，为了满足故障录波系统高实时性的要求，本文在启动判据和算法上也进行了一定的研究。对基波、频率的计算以及谐波分析等采用了先进可靠的算法，整个软件采用模块化设计，具有可靠性高和抗二F扰能力强的特点。该故障录波系统充分利用了数字信号处理技术和计算机技术的最新成果，具有较高的性能价格比，适用于35-500Kv各种等级变电站，可为运行人员分析故障原因和查找故障地点以及检验继电保护动作行为提供依据。关键词电力系统;故障录

4、波;高速数据采集:DSP哈尔滨五业大学工学硕卜学位论文AbstractThefaultrecorderisnecessarytosafeandunfailingoperationinelectricpowersystems.Thedatarecordedbyfaultrecorderisimportanttoanalyzeandeliminatefaultsinelectricpowersystems.Withthedevelopmentofcomputerandnetworktechnology,thefaultrecorde

5、rbasedonmicrocomputerhasreplacedtheonebasedonphotoelectricity,andhasbeenaleadingactorinrecordingelectricpowersystems'faultHowever,accordingtothepracticesinrecentyears,thefunctionandstructureoftraditionalfaultrecordercannotmeetthedevelopmentofelectricpowersystems.So,w

6、ehavedesignedanewsetoffaultrecordersystembasedonDSP,anddonesomeresearchesonit.Aimingattheproblemsthatcentralizedfaultrecordercannotmeettherequireofanalyzingfaultsinelectricpowersystems,especiallyinsynchronoussamplinganddynamicstorage,weestablishedtheschemeofseparatef

7、aultrecordersystembasedonEthernetonthewhole.Itimprovesspeedandsecurityofdatatransmissionremarkablyandsolvessomeproblemsofcentralizedfaultrecorder.Becausethetraditionalfaultrecorder'ssampling,calculatingandjudgingarefulfilledbyMCU,theirrateofsamplingisveryslowandcanno

8、tmeettherequireofhi沙speedfaultrecording.Forthisquestion,wedesignedthehardcoreoffaultrecordersystem-highspeedsamplingunit.Itiscompos