基于TMS320F2812的電力暫態(tài)信號(hào)采集與錄波單元的研制.pdf

1、電力系統(tǒng)中，為了掌握電力設(shè)備在進(jìn)行交接、大修及運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)，需要對(duì)其相關(guān)電氣量進(jìn)行采集、分析和計(jì)算，其中暫態(tài)過(guò)程的電氣參數(shù)尤為重要。并且目前的電力系統(tǒng)暫態(tài)保護(hù)和故障分析等方法也大多都是基于故障暫態(tài)電氣量的分析。因此，電力暫態(tài)信號(hào)的采集與錄波單元的研制有著十分重要的意義。 本文在分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集與錄波單元的基礎(chǔ)上，開發(fā)了用于電力暫態(tài)信號(hào)的采集與錄波單元。 設(shè)計(jì)的硬件電路分為五個(gè)部分：DSP、A/D轉(zhuǎn)換、電源管理、信號(hào)調(diào)

2、理和外設(shè)通信接口，前四個(gè)部分已經(jīng)完成開發(fā)。根據(jù)電力暫態(tài)信號(hào)采集和處理的實(shí)際情況，選用TMS320F2812芯片作為主處理器實(shí)現(xiàn)DSP部分，并采用該芯片的內(nèi)嵌A/D模塊來(lái)完成對(duì)電流電壓的同步采樣。考慮到USB接口器件的便攜性和傳輸數(shù)據(jù)的高速性，選用其作為外設(shè)通信接口。為使采集的電流電壓幅值達(dá)到所能采樣的范圍，采用由互感器和運(yùn)放組成的信號(hào)調(diào)理電路來(lái)對(duì)其進(jìn)行變換。 軟件算法方面，所設(shè)計(jì)的主程序和中斷響應(yīng)程序主要完成單元的初始化配置、中

3、斷采樣、錄波程序以及傳輸數(shù)據(jù)等工作，為了增強(qiáng)軟件的可讀性和可移植性，采用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)主程序和中斷響應(yīng)程序。數(shù)據(jù)處理程序包括有效值、功率以及功率因數(shù)等基本電氣參數(shù)的計(jì)算和快速傅立葉變換，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)參數(shù)，并及時(shí)判斷是否啟功錄波程序，要求數(shù)據(jù)處理部分算法具有好的實(shí)時(shí)性，因此基于TMS320F2812匯編指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該部分算法。 最后，將三相標(biāo)準(zhǔn)電力校正源接入采集錄波單元，對(duì)其中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、錄波程序、UART通信以