基于DSP的電能質(zhì)量在線監(jiān)測設(shè)備在電網(wǎng)中的應(yīng)用

北極星電力軟件網(wǎng)訊:引言

伴隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，電能的需求量在不斷增加，同時電能質(zhì)量問題也越來越引起供電方和用電方的關(guān)注。電能質(zhì)量的問題，取決于供電和用電方，要提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，實現(xiàn)電能的質(zhì)和量的統(tǒng)一，必須由電力部門和接入電的廣大電力用戶來共同維護(hù)，因此為了切實維護(hù)電力部門和用戶的合法利益，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，凈化電氣環(huán)境，必須加強(qiáng)電力系統(tǒng)電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測和管理。

為了滿足電能質(zhì)量的監(jiān)測需求，有關(guān)電能質(zhì)量在線監(jiān)測設(shè)備的研制開發(fā)一直都在進(jìn)行中，在國內(nèi)外采取了許多先進(jìn)的軟、硬件技術(shù)以及數(shù)學(xué)仿真方法，涌現(xiàn)了許多研究成果和相應(yīng)的產(chǎn)品。目前電能質(zhì)量研究分析的方法主要有：時域仿真方法﹑頻域分析方法和基于變換方法;電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備有基于數(shù)字信號處理芯片、單片機(jī)芯片嵌入式芯片等硬件開發(fā)的，也有基于各種編程語言等軟件開發(fā)的，但需要工業(yè)計算機(jī)的運(yùn)行平臺。其中，基于數(shù)字信號處理芯片開發(fā)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測儀，由于其抗干擾能力強(qiáng)、精度高、功能強(qiáng)大、耗電低、體積小、免維護(hù)等特點，成為電能質(zhì)量在線監(jiān)測的首選設(shè)備。本文設(shè)計的電能質(zhì)量在線監(jiān)測儀，采用高性能DSP處理技術(shù)，高速實時采集指定線路的三相電流和電壓模擬信號，在A/D轉(zhuǎn)換后輸入到DSP芯片中對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析處理，計算電網(wǎng)的各種電力參數(shù)，分析電網(wǎng)的電力質(zhì)量信息，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)就地存儲或通過通信接口進(jìn)行通信傳輸。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測設(shè)備是電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督檢測網(wǎng)絡(luò)最基本也是最主要的設(shè)備，目前市場上銷售和使用的國內(nèi)外生產(chǎn)的電能質(zhì)量部分指標(biāo)(如諧波、不平衡度等)的監(jiān)測設(shè)備，大都不能完全適應(yīng)我國電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理的實際需求。新型GDDN-500系列數(shù)字電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置具有按國標(biāo)要求采集電能質(zhì)量各項參數(shù)、在線長時間工作的可靠性高、現(xiàn)場操作方便實用、可與中心站通訊等功能;同時，還可長時間記錄、存儲數(shù)據(jù)且讀取數(shù)據(jù)方便。該裝置采用與國外最新產(chǎn)品同等的DSP數(shù)字信號處理器和高速多路AD同采技術(shù)，在數(shù)據(jù)處理與顯示存儲上采用雙DSP結(jié)構(gòu)設(shè)計，功能強(qiáng)、便于操作與軟件升級。?

1功能與構(gòu)成

電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)由電能質(zhì)量監(jiān)測終端、中心站及分析軟件組成。?

1.1電能質(zhì)量監(jiān)測終端

輸入三相電壓100V、三相電流5A或1A進(jìn)行數(shù)據(jù)信號處理，采用FFT計算出各次諧波電壓、電流的幅值及相角。計算不平衡電壓、電流，計算三相電壓、電流、電壓合格率、頻率、有功功率、無功功率及功率因數(shù)等技術(shù)數(shù)據(jù)并顯示。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、存儲以及與中心站之間的通訊連接和數(shù)據(jù)傳輸，形成變電站報表。