P0916AJ

描述

电力系统中电压的最大变动倍数通常在1．5倍以内，而电流的动态范围却很大，轻载运行时可能为额定值的10％，短时过载时可能为额定值的2～3倍，而故障时将可能达到额定值的40倍。考虑到在故障情况下的相量测量并不是非常有意义(故障情况下的相量计算结果将出现相角的跳变，与实际系统不吻合)，因此，IEEE规定了电流测量的有效范围为额定负载的10％至额定负载的3倍，FS-30，当Emin=1％时，A／D转换有效位数为13．05位。

相量数据采集模块的速度与精度直接影响整个相量测量系统的性能。要实现高速数据采集，除了要有高性能的A／D转换设备，同时还需要有高速数据传输总线。从上述分析可以看出。同步采集卡的A／D转换部分要求达到13位有效精度，因此必须采用14位以上的A／D芯片方能满足要求。这部分采用14位A／D转换芯片AD7865(采样频率为3200Hz)，而不用2407A芯片自带的10位A／D，主要是考虑精度的问题；芯片AD7865为并行接口方式，而2407A的高速数据总线可以与其匹配。在进行A／D采样时不采用多通道依次扫描的工作方式，而采用配置高速采样/保持器的工作方式。为了保证系统的多路模拟输入通道的同步采样，首先要在模块的前端为每个通道配置1个采样／保持器，在采样触发脉冲到来时可同时对全部通道的模拟信号采样／保持。本文采用AD783采样／保持器来实现。相量的处理充分利用DSP的特性，进行递归DFT运算并实现频率跟踪。

1．2GPS授时模块

解决同步采样脉冲产生的问题是实现同步相量测量单元子站的关键技术之一。GPS授时模块主要负责同步采样触发脉冲的产生和精确的授时功能。它从GPS接收机的串行口接收数据并提取当前标准时间，同时接收GPS的秒脉冲信号(PPS)，并由DSP(No．2)的30MHz时钟频率倍频，产生用于触发A／D进行转换的脉冲，以实现每周波采样64点。高精度(1μs同步精度)的GPS时钟源是同步相量测量技术的基础。为了降低对GPS的依赖性，采用高精度抗干扰自同步技术，由DSP(No．2)自身高精度晶振提供相当精确的秒脉冲，在短时失去GPS信号或GPS信号受到强干扰情况下实现高精度授时。

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