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基于DSP的故障录波器设计

故障录波器是为电力系统进行各种状态分析提供信息的主要设备之一。根据故障录波器记录下来的数据,分析正常及故障状态下的电力系统的运行规律,对运行人员进行预防、处理故障等都有极其重要的现实意义。本论文首先介绍了故障录波器的功能和国内外故障录波器的发展现状,分析了现有的故障录波器的一些缺点并介绍了其发展趋势。针对采集各种故障时变电所二次侧直流电源端故障信号的需要,设计了一种采集高速故障信号的故障录波器。在明确录波器基本要求的基础上,采用分层设计的思想设计了故障录波器的总体方案:即底层为高速数据采集装置,上层为上位机,上下层之间采用串行通信。本文的高速数据采集装置以TI公司的TMS320VC5509为控制器,充分利用其高速运算能力和强大的数据处理能力,设计了相应的硬件电路,并采用模块化的思想,用汇编语言编写了软件。本文利用CCS中的文件输出功能将高速数据采集装置采集到的数据先以文件的形式保存下来,然后利用MATLAB中的绘图功能来显示所采  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

基于嵌入式系统的故障录波器设计

电力系统的发展对故障录波器提出了更高的要求,主要表现为需要的功能越来越多,对设备的性能及稳定性要求也越来越高。针对传统的微机型故障录波器在硬件配置、成本及可靠性上的问题,本文设计了一种以ARM和DSP为系统硬件,LINUX操作系统为软件平台的故障录波器,形成相对精简优化的软硬件结构。DSP主要用于数据密集处理型操作,结合采样电路采集并处理各种模拟和开关量信号,然后将采集结果和阀值进行对比,实现故障启动判别。主控制平台采用ARM处理器,将经过DSP运算的结果发送给用户程序进行进一步处理,最后提供给图形化友好的人机交互环境完成数据分析和网络传输等功能。ARM平台完全替代了后台PC机承担多任务管理、通信、人机交互GUI等功能。为了统一管理硬件资源,如内存,LCD设备,键盘等,本系统采用了嵌入式LINUX作为其操作系统,为录波器上层应用程序提供各种接口资源的软件驱动。为了保证DSP数据采集模块和ARM系统平台之间的高效、实时、快速的数据...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

基于DSP的故障录波器设计及故障测距方法的研究

本文通过分析国内外故障录波器的发展现状,针对我国当前电力部门的要求和工程实际问题,研制了一种基于DSP(TMS320F206)和CPLD(XC95108)技术的新型故障录波器。论文完成了基本的硬件电路设计和软件算法设计。硬件设计方面,根据电力系统中数据采集和处理的实际特点,用CPLD和DSP控制可对六路同时采样的高速A/D转换器ADS7864来完成六路信号的数据采集;并用CPLD实现一些控制部分的功能,主要完成了缺相检测、采样脉冲产生、键盘消抖、地址译码等功能;通讯部分由RS232、RS485提供了用户接口。软件算法方面,系统对信号采用了抗混叠软件滤波(FIR),并采用传统的快速傅立叶变换(FFT),对采样的电压和电流信号进行频谱分析。论文中还详细分析了电网各参数,故障分量以及正、负、零序分量的计算。论文的最后还分析和研究了目前的各种故障测距方法,评述了各自的优点和不足,在应用中应根据实际进行选择。  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖北工业大学
湖北工业大学

基于DSP的便携式低压故障录波器的研究

当今高电压等级的电力系统中均装设了微机式故障录波器,它主要监测高压系统的运行,并不检测低压系统的各种运行指标,而便携式低压故障录波器是针对低压系统设计的低压电网的故障检测装置。便携式低压故障录波器能为低压用户提供现场的各种信息,并帮助用户检查和记录各种故障。本文采用TI公司的低功耗DSP对系统进行数据处理,能对各种数据进行精确分析。论文对故障录波器中采用的各种算法进行了研究,主要分析了快速傅立叶算法;同时完成了便携式低压故障录波器的数据采集和人机交互部分的主体设计,并对人机交互界面进行了仿真。软件算法方面,论文论述了故障录波装置的启动判据和电网中各序分量的计算方法,以及利用快速傅立叶变换算法对采样的电压和电流信号进行谐波分析;并且研究了电力线路的各种故障测距算法,以实现电力线路故障点的精确定位。在系统设计方面,采用高速、高精度的A/D转换器AD7676来实现多路模拟信号的采集,最高采样速度可达200k/s。本系统通过DSP对采集...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

基于DSP和FPGA的电网故障录波器的研制

随着我国用电量需求的不断增加,电网逐渐向扩大化、复杂化、网组化与智能化的方向发展,企业和人们对电能质量的要求也越来越高,因此保证电网安全运行具有重要的意义。故障录波器作为故障录波装置,是监测电网运行的重要工具,也是评价继电保护装置动作与分析故障原因的重要依据,为保证电网安全运行与提高电能质量起到了重要的作用。本文通过对故障录波器的国内外研究现状以及现有产品的性能指标的分析,阐述了故障录波器的发展趋势。针对现有产品存在采样速率低、数据处理能力差、存储容量小等缺点与不足,根据对电网故障录波的性能要求,构建了一种以DSP和FPGA为设计核心的故障录波器。该系统以DSP和FPGA为核心处理器,通过对系统软硬件的设计,实现了系统的高速数据采集与处理,以及大容量数据存储与传输。本文详细阐述了系统的软硬件实现过程,硬件设计包括数据采集模块、数据缓存模块、数据分析与处理模块、数据存储模块、数据通信接口模块与电源模块;软件包括FPGA整体控制逻辑...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

南昌大学
南昌大学

柴油发电机组故障录波器的研制

故障录波器是分析电力系统故障的重要仪器,本论文在充分分析国内现有故障录波器的结构、功能和存在问题的基础上提出了一种新型的基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(XC9536)的故障录波装置的设计方案,该装置特别适合于柴油发电机组构成的低压电力系统。论文完成了基本的硬件电路设计和软件算法设计。硬件设计方面,根据柴油发电机组数据采集和处理的实际特点,用CPLD和DSP控制对六路同时采样的高速A/D转换器ADS7864来完成六路交流电信号的数据采集;机组的参数(油温、油压、水温、缸温)由DSP的内置AD来采集。这里CPLD主要实现逻辑控制部分的作用,主要完成了采样脉冲产生、地址译码等功能。本系统还提供了一种和LonWorks现场总线通讯的接口电路以及实现方法,这样方便和上位机通讯。软件算法方面,本装置研究了柴油发电机故障录波的主要启动判据,提出了一种消除衰减直流分量的方法,并用快速傅立叶变换(FFT)对交流谐波进行了分析。...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>