基于DSP的电压闪变监测系统设计与实现
基于TMS320C6713 DSP的IEC电压闪变仪
ｉ ｌ ｉ ａ ｐｏｅｓｒ（ Ｓ ） ａｃｒｉｇｔ ｆｎｔ ｎａｄｄｓ ｎｓｅｉｃｔ ｎｏ ｆｃ ｅ ｔ ｃｍ ｅ ｄｄｂ Ｅ ．Ａ ｄａｃｒｉ ａｉｉ ｔ ｇ ｌ ｒｃｓ ａ ｓｎ ｏ Ｄ Ｐ ， ｃｏ ｎ ｃｏ ｎ ｅｉ ｐｃ ｉ ｉ ｆ ｉ ｒ ｅ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｙＩ Ｃ ｎ ｃｏｄｎ ｔ ｌ ｄ ｏｕ ｉ ｇ ｆ ａ ｏ ｋ ｍｅ ｒ ｅ ｌ ｇ ｏ‘ ｂ
关键词 ：Ｅ ＩＣ电压闪变仪 ； Ｍ ３０ ６ １ ； Ｔ Ｓ ２ Ｃ ７３ 数字信号处理器 ； 瞬时闪变视感度 ； 短时间闪变值
中 图分 类 号 ： Ｍ １ ； Ｍ ３ ． Ｔ ７２Ｔ ９３２ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １— ５ ｌ ２ １ ）９—１４ ０ １０ ４ ５ （０ ０ １ ４— ５ １
ｔ ｎ ｓａ ｄ ｒ ｆＩ ｉｋ ｍｍｔｒｇｖ ｎ ｂ Ｅ ｉ ｔｎ ａ ｄ ｏ ｏ ＥＣ ｆ ｃ ｅ ｌ ｅ ｉｅ ｙ Ｉ Ｃ，ｓ ｖ ｒ ｌ ａｉ ｒ ｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｆｒ ｃａ ｇ ｌｒｆ ｃｕ ｔ ｎ ｓｇ ａ ｒ ｉｅ ．Ｔ ｅ ｅ ￣ ｔ ｆｈ ｒ ｎ （ ｅ ｅ ａ ｌ ａ ｉ ｅ ｕ ｔ ｏ ｅ ｔｎ ｕ ａ ｕ ｔ ａｉ ｉ ｎ ｌ ｃ ｂ ｏ ｓ ｌ ｏ ｗｅｅ ｇ ｖ ｎ ｈ ｆｅ ａ ｍｏ ｉ ｌｃｏ 。 ａ ｄ ｗ ｉ ｏ ｓ ｎ ａ ｃ ｒ ｃ ｆＩ ｉ ｋ ｒ ｔｒｗａ ｌｏ ａ ａ ｙ ｅ ．Ｔ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｗ ｉ ｏｓ ’ ｎ ｕ ｎ ｅ ｎ ｈ ｔ ｎ ｉｅ ｏ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｅ ＥＣ ｆ ｅ ｅ ｍｅ ｅ ｓａ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ ｌ ｏ ｒ ｄ ｃ ｈ ｈ ｔ ｎ ｉｅ Ｓ ｉｆ ｅ ｃ ，ｗａ ｅｅ ｈ ｅ ｈ ｌ ｅ ｏｓｔ ｅ ｌ ｖ ｌ ｔｔ ｒ ｓ ｏ ｄ ｄ ｎ ｉｉ ｇ ｗ ｓ ａ ａ ｐ ｉｄ ｐ ｌ ．Ｔ ｅ ｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ Ｅ ｉ ｋ ｍｍｔｒｂ ｓ ｄ ｏ ＭＳ ２ Ｃ ７ ３ ＤＳ ｃ ｕ ａｅ ｔ ｅａ ａｙ ｉ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｉ ｏｓ ｅ ｈ ａｉ ａｉ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ Ｃ ｆ ｃ ｅ ｂ ｏ ｓ ｈ Ｉ ｌ ｅ ａ ｅ ｎ Ｔ ３ ０ ６ １ Ｐ ｉ ａ ｃ ｒ ｔ ．ｈ ｎ ｌｓｓｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｔ ｎ ｉｅ ｓ ｓ ｗｈ ｅ ｗｉ ｎ ｕ ｎ ｅ ｔ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｆｔ ｅ ｆ ｃ ｅ ｍｅｅ ａ ｈ ｒｔ ａ ａ ｍｏ ｉ ．ｔ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｈ ｉ ｋ ｒ ｔ ｒｉ ｉ ｌ ｉｆ ｅ ｃ ｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｈ ｌ ｋ ｒ ｔｒｒ ｔ ｅ ｈ ｎ ｈ ｒ ｎ ｃ ｈ ａ ｃ ｌｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｆｔｅ ｆ ｃ ｅ ｍｅｅ ｓ ｍ— ｌ ｌ ｉ ｏ ｓ ｌ
基于DSP的电压闪变仪设计的开题报告
基于DSP的电压闪变仪设计的开题报告1. 研究背景随着工业化和城市化不断推进，电网负荷和用电设备不断增加，电力系统中电力质量问题日益突出。
其中电压闪变是电能质量中一个常见的问题，会给设备带来非常严重的影响。
为了保证电力系统中电能质量的稳定，需要对电压闪变进行有效的监测和控制。
2. 研究目的本文旨在设计一种基于DSP的电压闪变仪，通过该仪器实现电压闪变的监测和控制，提高电力系统中电能质量的稳定性。
3. 研究方法本文将采用嵌入式系统开发的方法，基于DSP芯片设计电压闪变仪的硬件电路并编写软件程序实现电压闪变的监测和控制功能。
硬件设计将包括采样电路和滤波电路，软件部分将包括CPU程序和人机界面程序。
4. 研究内容1）电压闪变的定义和影响分析；2）基于DSP芯片的电压闪变仪的硬件设计；3）基于DSP芯片的电压闪变仪的软件设计；4）电压闪变的检测方法和结果分析。
5. 研究意义本文设计的基于DSP的电压闪变仪，可以有效监测电力系统中的电压闪变，提高电力系统中电能质量的稳定性，对于保障设备安全运行、降低生产成本、提高经济效益具有重要意义。
6. 研究进度计划第一阶段：完成电压闪变仪的硬件设计，包括采样电路和滤波电路的设计，以及模拟信号转换为数字信号的过程。
第二阶段：完成电压闪变仪的软件设计，包括编写CPU程序和人机界面程序，实现电压闪变的监测和控制功能。
第三阶段：完成电压闪变的检测和结果分析，并进行测试验证，进行实际场景的测试，并进行性能与实际表现的比较和分析。
7. 预期成果完成一种基于DSP的电压闪变仪的设计与实现，具备电压闪变的监测和控制功能，在实现功能的前提下，实现低成本，高精度的方案。
基于DSP的电能质量监测系统设计
基于DSP的电能质量监测系统设计孙攀;张广明【摘要】Various data indexes for describing the quality of electric power energy are expounded comprehensively, and the currently executed national standard is given. DSP-based monitoring system for the quality of electric power energy has been designed for monitoring and analyzing each item of the indexes of power energy. The circuitry of the hardware is introduced in detail, and the software design procedures and data processing algorithm are presented. The practical application shows that the system is well suitable for the demand of quality monitoring of power energy in electric power system.%系统阐述了电能质量的各个数据指标,并明确给出了现行的国家执行标准.为了对低压电网中的各项电能指标进行监控,设计了一种基于DSP的电能质量监测系统.详细介绍了整个系统的硬件电路,并且给出了软件设计流程以及数据处理算法.实际应用表明,该系统很好地满足了电力系统对电能质量监测的要求.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】5页(P82-86)【关键词】电能质量;DSP;隔离变换;A/D转换;锁相环(PLL);FFT算法【作者】孙攀;张广明【作者单位】南京工业大学自动化与电气工程学院,江苏南京211800;南京工业大学自动化与电气工程学院,江苏南京211800【正文语种】中文【中图分类】TN933+.40 引言当今社会，电能已经成为了人类赖以生存的能源之一。
基于DSP的大型电气设备在线状态自动监测系统设计
与网络间的互联，满足了设备自动化的需求。目前的市 场上，DSP 的性能普遍提高，但价格总体呈下降趋势， 因此价格优势大大超过了传统的监测系统，节约了大量 的成本。基于 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱSP 的在线状态自动监测系统使用的资 源及编程更加灵活，能够使测量参数的改变更便捷，因 此可以满足不同电压等级在测量时的需求。 1.2 信号获取
Abstract：A subtle fault in the power system will cause the production line to stop running in a short period of time， causing huge losses. Therefore，there is a stricter standard for the reliability of the power system，and it is necessary to strengthen the automatic monitoring of the online state of the electrical equipment. Therefore，a DSP-based automatic monitoring system for large-scale electrical equipment online state is proposed，and the hardware and software of the system are designed. By comparing with the traditional way，the new system can increase the data storage space and improve the accuracy of monitoring，thus improving the reliability of the system.
基于DSP技术的高压输变电设备状态监测研究
基于 DSP技术的高压输变电设备状态监测研究摘要：当前常用的诊断技术多为红外线成像监测技术、紫外线成像技术。
其中，红外线成像监测技术应用更为广泛，但其局限性也十分明显，红外辐射对固体的穿透能力很弱。
所以，对于一些大型电气设备，或者由于故障引起的加热功率比较小，故障位置离表面太远，这种检测技术难以实现从表面到内部运行状态的相应检测；紫外线成像技术主要用于探测设备表面由于局部放电现象引起的通道碳化和电蚀，这种方法的局限性在于，实际测量的光子数会受到外界环境因素如距离、气压等的影响，结果精度较差。
但由于工艺、技术等问题，状态监测的稳定性也不可靠。
对于大电流大电压环境，监测结果易受辐射、噪声、谐波等干扰，影响监测结果的可靠性。
为此，该研究基于DSP技术设计了新的高压输变电设备状态监测方法，主要针对变压器和避雷器状态展开准确监测。
本文主要分析基于DSP技术的高压输变电设备状态监测研究。
关键词：DSP技术；高压输变电设备；状态监测；变压器；避雷器引言高电压、大容量输变电设备的可靠运行关系到整个电力系统的安全稳定运行，也直接影响着电能质量和供电可靠性。
随着特高压、特高压输电线路的不断开发、建设，我国的输电线路也在逐步实现全覆盖。
因地域辽阔且地理环境多种多样，多数线路运行环境恶劣，当线路或设备出现故障时，很难保证供电的可靠性和稳定性，严重影响人们的正常生活，甚至造成巨大的损失。
有效保证电网的安全运行，成为电力部门迫切需要解决的问题。
1、变压器状态监测变压器的主台、套管、绕组和铁芯是最易发生故障的部位，内耗占总耗电量的10%以下，但其危害远大于外耗。
对变压器进行状态监测主要包括以下几项：互感器油气状态监测分析判断油溶解气故障的主要方法是阈值判断，即将检测到的各种气体成分的浓度与国家标准规定的阈值进行比较，从而得出变压器在运行条件下具有良好的灵敏度。
目前，采用DSP技术对变压器油液中气体进行监测已成为研究热点，该系统不仅能识别气体成分，而且能对复杂的气体成分进行定性和定量的检测。
基于DSP的电力系统电压测量装置设计
·15·
电压信号相吻合的高精度可带一定负载的输出测 量信号, 这样彻底地解决了传统式单一互感器带来 的固有的难以解决的电磁谐振和瞬变响应引起的 问题。
2 系统硬件结构及实现
电压测量系统主要由输入AC DC 功率因数 校正, DC A C 逆变控制两部分组成, 如图 1 所示。
图 1 D SP 控制的电压测量系统结构图 F ig. 1 Structure of voltage m ea surem en t
图 3 离散电流环控制框图 F ig. 3 Con trol block of d iscreted curren t loop
状态观测器采用全阶形式来实现。假设状态 观测反馈系数为 G , 而且在测量期间不存在负载扰 动, 也就是说在采样点 n 和 n - 1 时刻负载上的电 流相等, 则可得状态观测器的差分方程为
周期的延时。补偿延时后, 电流环就可以实现无差 拍控制环。本环的电流采样时间设定为 T i。
采用零阶保持器对电流环进行离散化, 经过 Z
变换后可得
G i (z ) =
Z[1 -
e2T iS S
×1
SL
]
=
Ti L (z -
1)
(1)
·16·
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报 2006 年 6 月
(5)
要达到消除时间延迟, 则要求观测器必须是无差拍
控制, 即
G= 1 于是, 式 (4) 可表示为
iC3 (z ) =
T iK L
iz
21v
r
(z
)
+
z 21 iC (z )
(6)
在图 3 中加入状态观测器后, 可得到新的电流
DSP技术的35kv电网故障监测系统
• 138•35kv 电网以其低能耗的优势受到广泛应用，在运行过程中，受外界环境的影响很容易出现故障。
35kv 电网运行包括5部分，分别为：整流、中间直流储能、逆变、控制以及制动。
及时监测35kv 电网故障，是确保35kv 电网运行安全、稳定工作的重要前提条件。
目前，我国应用的35kv 电网故障监测系统，主要采用主动自报的方式监测35kv 电网中的具体参数，并通过GPRS 传输监测数据。
此系统在实际应用中存在监测精度低的问题，无法实时地动态地精准监测35kv 电网故障。
而DSP 技术作为一种数字信号处理技术，具备覆盖范围广、精度高、耗能低以及成本低廉等优势，在众多数字信号处理技术中脱颖而出。
为此，本文基于DSP 技术设计一种新型35kv 电网故障监测系统，提高35kv 电网故障监测精度。
1 DSP技术DSP 是一种数字信号处理技术，是将信号转换为数字形式，通过专用集成电路，取消监控端数据传输过程中原有的集中器，并在此过程中对数字信号做出相应的处理。
DSP 技术能够直接在GMTS 或者LTEG 网络架构上实现，可以实现多网络部署，为35kv 电网故障监测系统的设计提供了强有力的技术支持。
2 硬件设计2.1 传感器本文设计的传感器型号为POW-5894262，用于测量35kv 电网故障电压、电流等关键参数的实时状态。
传感器内置MPU-90120 芯片，能够有效提高35kv 电网故障监测的数据传感精度。
具体参数指标如表1所示。
表1 POW-5894262传感器参数指标项目参数项目参数最大测量限1500ppm 分辨率3ppm响应时间≤60S 灵敏度（0.010±0.005）uA/ppm监测电压40-60V 监测电流70μA-700mA 压力范围标准大气压±10%监测温度范围﹣20℃~50℃结合表1所示指标，POW-5894262传感器工作电压为2.8~6.5V ，所承受电流值小于40mA 。
电压闪变测量算法的研究与实现
电压闪变测量算法的研究与实现毛志芳1周文2毛志强3研究与开发(1．石家庄供电公司，石家庄05005l；2．河北省电力研究院，石家庄050021；3．行唐供电公司，河北行唐050600)摘要随着人们对电能质量要求的提高，电压闪变的测量越来越引起人们的重视。
本文首先简要介绍了电压闪变的定义及测量方法，而后具体分析数字滤波法在M at l a b中的仿真和在D S P芯片T M S320V C33中的实现，结果表明这种算法对于周期性的正弦波波动引起的闪变测量比较准确。
关键词：电压闪变；数字滤波；M at l ab；D SPSt udy and R ea l i zat i on of V ol t age Fl i c ker M e asur em ent A l gor i t hmM ao Z hi f angl Z ho u W en2M ao Zhi qi a n93(1．Shi j i azhuang P ow e r C om pany，Shi j i azhuang050051；2．H e bei E l ect r i c P ow e r R es ear ch I nst i t ut e。
Shij i azhuang050021；3．X i ng t ang Pow er C om pany，X i ng t ang，H ebei050600)A bs t r act W i t h t he i m p r ovem e nt of t he r equi rem ent f or el ect r i c pow e r qual i t y，t he m e asur em en tof vol t a ge f l i cke r iS m o r e and m o r e i m p or t an t．Th i s paper br i ef l y i nt roduc es it s de f i ni t i on andm ea s ur em e nt m et h ods f i r st l y，a nd t he n m ost l y a n a l y s es t he M at l ab s i m ul a t i on and D SP r e al i za t i on ofT M$320V C33as for di gi t al f i lt er m et hod．T he r es ul t i ndi ca t e s t h at t hi s m e t hod i S a cc ura t e for t he f l i cke rm ea s ur em e nt r es ul t e d by pe r i odi c si n e w ave f l uct ua t i on．K ey w or d s：vol t age f l i cker：di gi t a l f i l t er：M at l ab：DSP1引言随着现代科学技术的迅猛发展，一方面。
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了完 整 的闪变 测试 系 统 结 构框 图 ， 以及 有关 反 映 人脑 对频率 选择 特 性 的传 递 函数 ， 据该 框 图就 根
荷 、 线性 负荷 的大量 使用 ， 非 造成 了 电网负荷 的急
剧 变化 。电 网谐 波 、 电压 波 动 、 变 、 闪 三相 电压 不 平衡 等 问题 时有 发生 ， 重影 响 了电能质 量 ， 电 严 给
量 的要求 越来 越 重 视 。然 而 ， 随着 各 种 冲击 性 负
测 量短 时间 闪 变 值 Ｐ 长 时 间闪 变 值 Ｐ． 治 理 ． 是
电压波 动和 闪变 的基 础 。 Ｉ Ｃ６ ０ ４— 和 Ｇ ２ ２ ２ ２ ０ 给 出 Ｅ １０ １ ５ Ｂ １ ３６ － ０ ０
关 键 词 ：电 压 闪变 ；间 接解 调 法 ： 测 监 中 图分 类 号 ： Ｍ ９３ 文 献 标 志 码 ： Ｔ ３ Ｂ 文 章编 号 ： ０ １５３ （０ ０ １－０４０ １０ －５ １ ２ １ ）９０ ３ －４
李 洪 池 （ ９５ ） １８ 一 ，
男 ， 士研究生 ， 硕 研
究 方 向 为 电 能 监 测 、Ｄ Ｅ Ａ技 术 。
Ｄｅ ｉ ｅ ｓｇ ｎ ｍ ｌ ｍ ｎｔ ｔｏ ｆＶｏ ｔ ｇ ｉ ｋ ｒ
Ｍ ｅ ｓ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｓ ｄ ｏ Ｐ ａ ｕｒｎ ｙ ｔｍ Ｂａ ｅ ｎ ＤＳ
测量方法进行分析的基础 上， 利用间接解调法对 ＦＴ计算结果 中引起 的幅值衰减进行 Ｆ 修正 ， 从而提高 了离散瞬时闪变值算 法的精度 。系统用 Ｄ Ｐ实现 电压 闪变信号 的采集 Ｓ 和处理 ， 并给 出了软件设计方法 。实验证 明： 该设 计能很好 地满足 电能 检测 的要 求 ， 同 时具有 良好 的应用前景 。
ｐｒ ｓ ｅ ｔ ｏｐ ｃ．
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｖ ｌａｇ ｉｋｅ ｙ ｗ ｒ ： ｏ ｔ ｅ ｆ ｃ ｒ；ｉ ｒ ｃ ｍ ｏ ｌ ｎｄｉｅ ｔｄｅ ｄｕｌｔｏ ｍ ｅ ｈｏ ａ ｉ ｎ ｔ ｄ；ｍ ｅ ｕｒ ｍ ｅ ａｓ ｅ ｎｔ
０ 引 言
随着 电力 市 场商 品化 的 发展 ， 户 对 电能 质 用
Ｌ ｎ ｃ ｉ ＺＨＡ０ ｈ ｉ Ｉ Ｈｏ ｇ ｈ ， Ｂｕ ｕ
（ ｃｏｌ ｆ ｌｃ ｉａ ａ ｄＩｆｒ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｊ ｎ ｓ ｎｖｒｉ ， ｈ ｎｉ ｇ２ ２ １ ， ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｅｔｃｌ ｎ ｎ ｍａ ｏ ｎ ｉｅｒ ， ｉ ｇｕＵ ｉ ｓ ｙ Ｚ ｅｊ ｎ １ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｅ ｒ ｏ ｉ ｎ ａ ｅ ｔ ａ
可 以设计符 合 ＩＣ标 准的 闪变 测试 系统 。但是 利 Ｅ 用该 标准计 算 电压 闪 变值 过 程 繁 琐 ， 硬件 要 求 对
力 系统 的安 全运 行带来 直接 或潜 在的危 害 。
电压波 动 和 闪 变是 衡 量 电 能 质 量 的重 要 指
较高 。文献［ ］ ５ 中提出了离散 的瞬时闪变值计算
低压 电器 （００￣１ ） ２ １１ ９
・电能质量 ・
基 于 ＤＳ Ｐ的 电压 闪 变 监 测 系统 设 计 与 实 现
李 洪池 ， 赵 不 贿
（ 苏大 学 电气信 息工程 学院 ，江 苏 镇 江 ２ ２ １ ） 江 １０ ３
摘 要 ：电压 波 动 和 闪 变 是衡 量 电 能质 量 的重 要 指 标 。在 对 ＩＣ提 出的 电压 闪 变 Ｅ