DSP技术在新型故障录波器中的应用与研究

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3.0 朱铭铭 2024-09-20 4 4 357.5KB 7 页 150积分

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DSP 技术在新型故障录波器中的应用与研究

摘要：目前电力系统正朝着网络规模的不断扩大和区域网互联的趋势发展，电力系统的行为也将会越来越复杂。作为电网

故障分析必不可少的故障录波器，电网的日趋复杂化对其性能提出了更高的要求。数字处理芯片 DSP，嵌入式计算机以及以

太网通讯技术出现为微机型录波器的性能改善提供了必要条件，本文介绍了一种基于以上技术的高性能故障录波器的设计

方案，详细地介绍了其软硬件结构和功能。此装置在现场试验中表现出了监测通道多、采样频率高、实时性好、传送数据容量

大等优点。

关键词：数字信号处理芯片(DSP)，嵌入式计算机，以太网，故障录波

The Application and Research of DSP Technology on New Style Fault Recorder

Abstract： The trend of today’s power system is expansion of networks and interlink of local area networks, and the performance of

power system is more and more difficult. The increasingly complexity of power system requires higher demand to fault recorder

which is as necessary tool as power system fault analysis. And the appearance of DSP, Embedded computer and Ethernet provides

essential condition for improvement of the performance of microcomputer-based recorder. This paper presents a design scheme of

high performance fault oscilloscope based above technologies and states its structure of software and hardware and its performance

with details，In field tests the device represents such merits as multi-monitoring-channel, high sample frequency, good real-

time performance, large capability of transmission data and so on.

Keywords： Digital Signal Processor (DSP), Embedded Computer, Ethernet Network, Fault Recorder

0 引言

随着电力系统网络的复杂化、扩大化和区域网互联趋势的到来，电力系统的行为将会越来越复杂。在

此情况下，丰富详尽的现场实测数据尤其是故障或非正常状态下的数据，无疑将具有越来越重要的价值。

它们不仅是分析故障原因、检验继电保护动作行为的依据，也为电力工作者研究了解复杂系统的真实行为、

发现其规律提供了宝贵资料。故障录波器是电网故障分析必不可少的手段，电网的日趋复杂化为故障录波

器的性能提出了更高的要求。DSP 技术的高速性和灵活性可以提高故障录波器的整体性能，可以使故障信

息得到更完好的保存，本文在研究以往国内外录波器的发展状况的基础上，设计了以 DSP 和 C196 为核心

的故障录波器数据采集单元。

1. 新型故障录波器总体结构

本文研究的故障录波器的总框图如图 1 所示。采集卡相互独立,有模拟量采集卡和开关量采集卡，采

集系统管理单元负责与上位机的通讯及保存掉电后可能丢失的数据；上位机负责人机接口及与其他系统

通过网络通信。

本装置的设计方案的每块模拟量采集板要采集 16 路模拟量，其中每四路为一组分别测量 A相、B相、C

相和零序；开关量采集板要采集 32 路开关量和一路频率。对于模拟量采集板而言，存在着模拟量的采集

通道多，判据运算比较复杂，运算量比较大的特点，本装置采用的并列式的结构：由DSP 系列C32 作为模

拟量采集板，开关量采集单元用的则是 C196 芯片，这是因为，而DSP 的每条指令周期在25ns，采用 DSP

芯片能够完成如此大量的运算，而开关量的采集量比较少，运算量也比较小，用 196 芯片也能够完成开

关量采集和频率测量的实时采集任务。它们之间是并列运行的结构，可以互相联系传递信息。

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摘要：

DSP技术在新型故障录波器中的应用与研究DSP技术在新型故障录波器中的应用与研究摘要：目前电力系统正朝着网络规模的不断扩大和区域网互联的趋势发展，电力系统的行为也将会越来越复杂。作为电网故障分析必不可少的故障录波器，电网的日趋复杂化对其性能提出了更高的要求。数字处理芯片DSP，嵌入式计算机以及以太网通讯技术出现为微机型录波器的性能改善提供了必要条件，本文介绍了一种基于以上技术的高性能故障录波器的设计方案，详细地介绍了其软硬件结构和功能。此装置在现场试验中表现出了监测通道多、采样频率高、实时性好、传送数据容量大等优点。关键词：数字信号处理芯片(DSP)，嵌入式计算机，以太网，故障录波TheApp...

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