基于DSP与组态软件的电能质量监测系统.pdf

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1、2011拄仪表技术与传感器2011第8期InstrumentTechniqueandSensorNo．8基于DSP与组态软件的电能质量监测系统乔和，陈庆旭，侯洪强(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：针对变电站数字化改造，设计了一种以三相电压、电流及功率信号为内容的采集与处理系统，采用TMS320F2812为核心处理器，信号采集系统由霍尔电压、电流和功率传感器和A／D芯片组成，数据处理由数字信号处理器和算法负责，得到的数字信号通过以太网传送给调度室，用组态软件实时显示数据并提供报表给相关人员分析以

2、做出决策来维护电网的稳定运行。实验表明：系统精度高、实时性好，具有一定推广价值。关键词：数字信号处理器；组态王6．53；以太网；霍尔传感器；电能质量中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)08—0055—02PowerQualityMonitoringSystemBasedonDSPandConfigurationSoftwareQIAOHe，CHENQing-XU，HOUHong·qiang(FacultyofElectricalandControlEngineeringofLiaonin

3、gTechnicalUniversity，Hniudao125105，China)Abstract：Accordingtodigitaltransformationofasubstation，thispaperdesignedanacquisitionandprocessingsystemwhichtookthree-phasevoltage，currentandpowersignalsascontent．ThesystemusedTMS320F2812asthecoreprocessor．Dataacquisi-tionsy

4、stemconsistedoftheHallvoltage，current，powersensorandA／Dchips．Digitalsignalprocessorandalgorithmwererespon—siblefordataprocessing．ThedigitalsignalwhichisgetfromdataprocessingistransmittedviaEthernettothecontrolroom．Theconfigurationsoftwareprovidesdigitaldataforreleva

5、ntpersonneltoanalysis，thenmakedecisions，whichisbenefitformaintainthestableoperationofthesnd．Experimentsshowthatthesystemhassomepromotionalvalueanditsprecisionishigh．Keywords：digitalsignalprocessor；KingView6．53；ethernet；hallsensor；powerquality1系统硬件电路设计外接了16位分辨率的转换芯片以

6、满足系统要求，这里选用的监测系统硬件的整体架构如图1所示，整个硬件系统包括模数转换芯片型号为ADS8365，这是一款具有6路模拟输入、传感器模块，模数转换电路，数字信号处理器模块，接口电路与16位并行输出的转化器，其与TMS320F2812的接口电路如图2上位机。具有数据采集、储存、传输、处理和输出功能。所示。BVDDYDVDD肿U)AJPWMl墓啦HOLDBPWM2HOIDCPWM3图1系统硬件构架A【0—2】EA【0-2】EA31．1数据采集模块CS．数据采集模块主要包括输入信号调理模块和模数转换模{ISRDRE块J。输入

7、信号的调理的目标是对电压、电流信号的精确采EOCEXT—INT1Cu【MCⅡo【集，传感器采用的是霍尔传感器，其具有精度高、线性度好、动READCRST—态性能优、灵敏度高且电路设计简单的优点。霍尔电流传感器DATA【0-15】DATA【0-l5】BGNDVSS具有双重保护，可防止相电流过高而对DSP造成冲击破坏。模数转换的位数决定了转换的精度和量化误差，电力系统图2ADS8365与DSP接口电路中的高次谐波和暂态电能质量指标对模数转换芯片的要求很1．2片外存储器扩展高。文献[1]与[2]中均提到如果采用12位分辨率的模数转换

8、由于2812的内置RAM和FLASH容量有限不足以存储大量芯片，对15次谐波而言至少会引起1．67％的误差。而实际谐的数据，因此在数据处理模块中必须有大容量的数据存储器、掉波检测中要求检测30次以上的谐波，为满足这一要求所采用电不丢失数据RAM，来以保证数据的完整性与掉电情况