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电子式电流互感器的信号传送与处理

陈继煌

  现今国家正在大力推广变电站智能化,相关单位和企业也在积极地制定和审核《变电站智能化改造技术规范》,也相继出台了《智能变电站技术导则》等文件。在智能化变电站技术中,电子式电流互感器占有重要的地位。同时,随着国家经济发展,用电负荷不断增加,电网电压等级不断提高,传统的电磁式电流互感器也逐渐体现出不足之处。新型的电子式电流互感器较于传统的电流互感器有动态范围大、测量精度高、频率响应范围宽、节约空间、重量轻、抗干扰性好、安全性能高等众多优点,所以研制电子式电流互感器具有重要的意义,许多科研机构和高校也都在积极研制当中。 本文主要研究了电子式电流互感器的信号传送和信号处理部分。首先简要地介绍了电子式电流互感器的研究现状、发展概况。简略地分析了传感头Rogowski线圈感应电流信号的原理,得出本文所需的实验数据。接着根据IEC60044-8-2002和GB T 20840.8-2007所列出的设计标准设计出信号传送通道和信号处理模块。信号传送主要采用光纤来传送Rogowski线圈感应出的电流信号。在电子式电流互感器中,光纤不仅用来传输信号,而且还能很好地将高压端和低压端进行隔离。由于光纤适合传送数字信号,所以在光纤传输之前设计了信号模数转化模块对模拟信号采样、量化、编码,继而转换成数字信号。通过仿真和实验,说明光纤传送模块的输出结果具有脉冲宽度失真小,数据延迟时间都在设计标准之内。信号处理部分主要采用DSP TMS320F2812芯片作为主芯片,其控制功能强大,数据处理速度很快。DSP在电流互感器中的作用包括对光纤接收器接收到的数据进行处理、显示,同时还要提供高压端的模数转换所需时序,控制其转换。数据处理包括计算信号有效值,相位差,显示处理结果,对数字信号数模转换成模拟信号供模拟端口使用等。其中算法包括均方根法求有效值,数字积分算法求相位差,傅里叶变换等。本设计详细介绍了DSP芯片原理,列出了各模块寄存器配置参数和设置方法,给出了软件设计程序流程图。 论文最后对全文进行了总结,指出研究的不足之处,提出有待进一步需要研究和解决的问题。……   
[关键词]:子式电流互感器;模数转换;DSP TMS320F2812;光纤传送
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江工业大学2010年