基于DSP的电子式电流互感器校验仪的研制.docx

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1、基于DSP的电子式电流互感器校验仪的研制 【摘 要】DSP即数字信号处理，是通过对数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术。此技术用于变压器装置中，通过对变压器的限制进而对电力系统进行爱护。国内的电力爱护系统主要通过单个的CPU结构进行处理，但也有采纳双CPU单元进行处理，采纳双CPU结构即DSP和单片机构成双CPU结构的电力爱护系统设计，也取得了较好的效果。单个的CPU系统，全部的限制、监测和运算都由这一个CPU来处理，这样的CPU只能串行才能完成任务，此类结构造成爱护的运行速度由CPU的速度来确定，就会使CPU系统不能很好的处理数据。这样的单个CPU系统也会造成计算量增大，所以采纳多种形式

2、CPU系统对电力系统进行爱护就成了必定。本文通过对DSP技术用于电力爱护系统进行设计的技术要点，并提出今后的发展进行展望。 【关键词】电力爱护;DSP;设计 1 电力爱护系统的现状 馈线系统爱护技术的出现，主要爱护高压电线上的电流爱护，主要通过快速的通信技术进行实现，馈线系统爱护运用快速通信技术实现了对其爱护性能的选择，可以顺当完成故障隔离、重合闸、复原故障等方面工作。此技术表现的优点是解决故障问题时间短，断开故障时间快，干脆将故障隔离在故障区域之内，不须要多余的装置就能够完成馈线爱护等。这些优点是随着通信技术不断的进步而实现的一种爱护技术。 2电力爱护系统设计 2.1电力爱护系统的硬件设计

3、电力爱护系统的硬件主要的关键技术点是数据采集与处理模块、DSP与89C52数据通信和DeviceNet通信接口。DSP是数据采集与数据处理模块的核心，通过限制ADC来实现模拟量转换，并完成设定好的爱护算法的运算，当计算的结果满足时，就可以限制开关电量的输出。A/D转换芯片也是数据采集与数据处理模块的核心，它主要通过ADS8364芯片进行限制，采纳FIFO方式读取转换数据。DSP与89C52数据通信是两个端口，采纳双端口RAM设计。 2.1.1 数据采集与处理模块 数据采集与数据处理模块以DSP为核心，通过对ADC的限制实现模拟量转换，然后完成预定的爱护算法的运算，同时，在数据计算结果满意的状况

4、下，限制开关量的输出，以实现对外部回路的实时限制。 除DSP主处理器外，A/D转换芯片也是数据采集与处理模块的核心。由于系统的模拟输入量较多，而且其中的零序电流和零序电压还必需同步采样，所以采纳了ADS8364芯片。它是16位的数据采集系统，内部集成6个独立的带采样保持地ADC，供应6个独立的差分输入口，每两个通道共用一个转换触发信号，三个转换信号同时触发可实现6通道同步采样，最高采样频率为250kHz，ADS8364内部集成616bit数据缓冲寄存器，通过向A0、A1、A2写限制字可选择干脆寻址模式、循环读数、FIFO三种方式读取单次模数转换的数据6。我们采纳限制逻辑最简洁的FIFO方式，即

5、让A0、A1、A2干脆接高电平，同时，让全部的转换信号共用一个同步脉冲启动信号，这样6个通道同时工作，等全部通道都发出转换完毕中断低电平后，DSP可按逻辑分别从FIFO中读取转换数据。 2.1.2 DSP与89C52数据通信 由于本系统采纳了DSP与单片机双CPU结构，因此他们之间的数据交换接口成为影响整个系统数据处理实力的重要环节。本系统采纳了双口RAM实现高速数据通信，这种通信方式数据传输的速率很高，而且抗干扰性能较好。 双端口RAM供应了两个完全独立的端口，每个端口具有自己的地址线、数据线和限制线，两侧CPU都可以将双口RAM看作自己的本地存储器，独立地读写双口RAM的任一存储单元。 运

6、用双口RAM时有一个问题须要特殊留意，即当两侧CPU同时对双口RAM的同一个单元进行操作时，有可能出现争用冲突。通常，解决争用冲突的方案有四种：硬件仲裁方案、中断方案、令牌传递方案和软件仲裁方案。前三种方案必需有器件内部相应的硬件功能的支持，而软件仲裁方案适用于任何双口RAM器件。 2.2 电力爱护系统的软件设计 整个系统须要完成爱护、测量、通信、故障记忆、自诊断和人机交互等众多功能，这就须要合理设计软件，科学支配程序流程。系统全部软件均采纳C语言编写，采纳模块化编程技术，整个程序具有结构清楚、可移植性强和升级简单等特点。 DSP主程序主要完成初始化、爱护器自检、扫描断路器状态、电力参数计算、

7、各种故障的推断、处理以及与单片机通信进行数据交换等操作。其中，初始化 部分主要完成装置内各个模块的初始化和将爱护器的初始化数据经双口RAM通信发送给单片机等操作。三相电流、电压值和零序电流、电压值的采样在DSP的定时中断子程序中完成8。 3继电爱护的趋势展望 3.1计算机化 随着我国计算机硬件快速发展，微机的爱护硬件也在不断地发展。电力系统对于微机爱护的要求在不断地提高，除了继电爱护的基本功能之外，还应当具有大容量的故障信息存放空间，快速的处理数据的功能和通信实力，并且与其它爱护、限制装置以及调度联网共享全系统的数据、信息以及网络资源的实力，高级的语言编程等。继电爱护的微机化和计算机化是一个不

8、行逆转的现代发展趋势。但是对于如何能够更好地去满意电力系统新的要求，如何进一步地提高继电爱护装置的牢靠性，还须要进行详细和深化的探究探讨。 3.2网络化 3.3智能化 智能化技术如模糊逻辑、进化规划、遗传算法、神经网络等继电爱护的各个领域都得到了广泛应用，在将来的一段时间，智能化技术在继电爱护方面必将会得到更加广泛地应用，进而解决运用常规的方法很难解决的问题。 随着电力系统继电爱护技术的高速发展以及计算机技术和通信技术的快速进步，继电爱护的相关技术将面临着进一步高速发展。目前国内外的继电爱护技术发展的趋势是：计算机化，网络化以及人工智能化，这对于继电爱护工作者既是一个机遇，也是一个挑战。 结语

9、 DSP技术的发展给电力爱护系统供应了便利，DSP技术和单片机的结合也越来越多的应用在电力爱护系统中，不仅在不同领域的电力系统得到了很好的应用，而且也让DSP技术变得更成熟。此系统将爱护、测量、监控等技术进行结合，为电力系统的爱护变的更稳定，更平安。此技術的硬件及软件技术的一些技术内容可以移植到其他技术领域中，不仅将此技术系统得到了更好的推广，而且让此类技术变得更有利用价值。 参考文献： 1 何治勇，王松.基于双C P U 的电力爱护系统设计探讨J.科技资讯，2022：129-130. 2 余永权.ATMEL89系列单片及应用技术M.北京：北京航空航天高校出版社，2022 3 陈文会，张元丰，徐荣英.基于MSP430F149的电力爱护系统的实现J.现代电子技术，2022，9：6265. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页