论文部分内容阅读
近年来,基于同步相量测量装置的广域测量系统因其在提高电网安全稳定性方面的优势,已成为现代电力系统领域的热门研究课题。同步相量测量装置在高精度同步时钟的触发下对电网中各监测点的状态进行同步监测,并将其状态信息发送至控制中心服务器,从而实现对电网的全局动态观测。本文主要对同步相量测量装置中的信号同步采集与处理模块进行了研究,并基于CPLD和DSP对该模块进行了设计与实现。文中首先介绍了信号同步采集与处理模块的总体结构,并按照功能将其划分为三个子模块:模拟信号检测模块,同步采样脉冲发生模块和数据处理与通信模块。在文章后续内容中,文章分别对这三个模块进行详细介绍。模拟信号检测模块包括信号调理电路和模数转换电路两部分;前者主要包括滤波电路、幅值调节电路和限幅保护电路;后者基于ADS7864芯片完成。同步采样脉冲发生模块为信号采样的同步性提供了保证。该模块利用数字锁相环技术,跟踪时钟同步单元的秒脉冲信号,产生同步的采样脉冲信号。该模块的设计基于CPLD和Verilog语言实现。数据处理与通信模块的设计基于DSP芯片TMS320F2812完成。文中首先分析比较了同步相量测量常用算法,并选取了一种直接修正离散傅里叶法。然后结合DSP芯片,完成了算法的软件实现。在数据的通信上设计了与网络传输模块的通信接口和用于功能扩展和调试的接口,前者在设计上采用了IEEE1451.2协议中规定的TII接口,使其更具通用性,后者采用了RS232串口通信接口,方便与PC机进行通信。最后,文章进行了相关仿真和测试实验。仿真和实验结果表明,所设计信号同步采集与处理模块能很好地完成对信号的采集,处理和数据通信功能,满足设计要求。