在电力系统数据采集及处理中的应用

多 ’(% 平行处理系统实现全数字的电力系统 $）
344! 年 9 月
［!］ 实时仿真，提高仿真质量 "
李国湘， 等： $%& 技术在电力系统数据采集及处理中的应用
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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 01%234 系列 $%& 为代表系列 " 选择 $%& 除了考虑运 算速度外， 还要对其总线结构、 数据的传输能力、 运算 精度、 存储容量、 可 编 程 能 力、 功 耗、 价格等因素进行 选择， 同时 还 要 有 功 能 完 善 的 开 发 工 具 （ 软、 硬件仿 真） 支持， 这样才能 使 所 选 的 芯 片 满 足 数 字 信 号 处 理 系统 设 计 的 要 求， 使 用 方 便， 性能价格比高" 基于 $%& 的控制器利 用 数 字 信 号 处 理 器 强 大 的 数 据 处 理 功能， 能够实现对监控对象的数据采集、 记录、 分析和 处理， 满足电力系 统 的 复 杂 实 时 控 制 的 需 要， 并且可 以方便地修改控制参数， 监测系统的运行状况和实施 多种控制规律 " 下 面 是 典 型 的 数 据 采 集 和 处 理 系 统 硬件原理框图， 如图 5 " 在系统中除了基本的硬件外， 还包括与通信设备 之 间 的 接 口 以 及 与 其 他 处 理 器 之 间的通信接口 " #） $%& 在电力系统微机故障录波装置中的应用 " 基于 $%& 的电 力 系 统 分 散 励 磁 控 制 及 其 动 模 !） 试验， 满足电力系 统 实 时 控 制 的 要 求， 新的分散非线 性励磁控制与传统的比例一积 分 一 微 分 的 & ’$ 控 制 相比对于改善系统的稳定性具有更优的控制性能
［#］ 处理器， 是一种具有特殊 结 构 的 微 处 理 器 " 2(3 总
线由于其众多优点 在 计 算 机 中 已 经 具 有 不 可 取 代 的 作用， 采 用 2(3 总 线 使 ’(% 与 计 算 机 通 信 可 以 很 好 地满足电力系统对高速数据传输的要求 "
［$］ ,.(#$+ 系列 ’(% 芯片的特点概述
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第 #! 卷
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文章编号： （ *&&(） !"#$%&’() &+%&&*!%&+
!"# 技术在电力系统数据采集及处理中的应用
李国湘 ! ，吴平安 * ，周雪松 * ，马幼捷 * ，何彦民 *
（! , 天津石化热电厂，天津 $&&*#! ；* , 天津理工大学 自动化与能源工程学院，天津 $&&!’!） 摘 要：介绍 -./ 在结构和技术性能方面的特点， 论述了基于 -./ 处理器的数据采集及处理系统的软硬 件 实 现 及 其 在
第 *! 卷 第 + 期 *&&( 年 Y 月
天 津 理 工 大 学 学 报 =>?@A$B >C DE$A=EA ?AEFG@"EDH >C DGIJA>B>KH
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随着数字计算机的普及和其在系统控制中的广泛 应用， 离散系统日益显现出其重要性 , 在实际工程中， 大量的连续时间系统通过采样的途径而化为时间离散 已成为系统 系统来进行分析和 控制 , 数据采 样 系 统， 控制理论中的一个重要分支， 是体现系统功能， 挖掘系 统性能的主要手段和方式 , 由于 -./ （ -9<9H:L C9<;:L SI7% 芯片既具 有 高 速 数 字 信 号 处 理 功 能， 又具有实 JBCC7I） 时性强、 低功耗、 高集成度等嵌入 式 微 计算 机 的 特点， 在各个领域得到了广泛的应用 , 本文基于美国 04 公司 介绍了 -./ 技术在电力系统当 01.$*& 系列 -./ 芯片， 中的应用， 并以数据采集为重点， 说明 -./ 在系统应用 中的硬件实现和软件开发 ,
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数据采集系统的发展过程
早期的数据采集系统 在 最 早 期 的 数 据 采 集 系 统 中， 硬件结构非常简
收稿日期：*&&+%!*%!( , 基金项目：中国石化科技攻关基金资助项目 （ &+!&X5&!#"X.&&*#） , 第一作者：李国湘 （ !’#* — ） ，男，工程师 ,
万方数据
［;］ 好地实现谐波抑制 "
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’(% 技术在电力系统中的应用
电力系统监视和控制的参数要求实时性较强， 不
仅包括 频 率、 电 压、 电 流、 有 功、 无 功、 谐 波 分 量、 序分 量等， 还有些采集 的 特 征 量 频 率 变 化 快 而 且 复 杂， 如 暂态突变量， 高频的故障行波等 " 普 通的 采 集 处理 方 法对多路参数进行采样计算时， 就会显得吃力甚至难 以实现 " 而且随着电力系统对实 时 性、 数据 量 和 计算 要求的不断提高，常用的微处理器包括 0! 系 列 和 )1 系列等控制型器件在许多方面， 特别是在计算速度方 面， 已不能很好地 适 应 电 力 系 统 的 要 求， 正是在这种 情况下， ’(% 处理器逐渐被应用到电力系统中 " # "! ’(% 系统技术特点 由于计算机本身的特点， 通用计算机通常充当没 有实时性要求的工作， 而不适于实时性要求很高的数 字信号处理工作 " 将计算机和 ’(% 有机地结合 起 来， 万方数据 点， 充分利用各自的优 它 们 将 会 相 得 益 彰， 适应现实
电力系统中的应用 , 关键词：-./；电力系统；数据采集；数据处理；01.$*& 中图分类号：01#"* 文献标识码：2
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