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《基于DSP的電壓凹陷檢測(cè)裝置的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第34卷第4期繼電器Vo1．34No．42006年2月16日RELAYFeb．16，200653基于DSP的電壓凹陷檢測(cè)裝置的研究王球保，楊仁剛，談萌，馮小明，張立軍。(1，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣學(xué)院，北京100083；2．北京電力公司亦莊供電公司，北京100031)摘要：根據(jù)瞬時(shí)電壓d—q分解法原理，利用MotorolaDSP56F807研制出一臺(tái)電壓凹陷的檢測(cè)裝置，詳細(xì)討論了其硬件和軟件的設(shè)計(jì)。在裝置上完成對(duì)電壓凹陷的檢測(cè)，并通過選取不同截止頻率的低通濾波器，達(dá)到不同的檢測(cè)效果。實(shí)驗(yàn)
2、結(jié)果證明該裝置對(duì)電壓凹陷的檢測(cè)具有快速性和準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：瞬時(shí)電壓d—q分解法；DSP；電壓凹陷；低通濾波器中圖分類號(hào)：TM714．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10034897(2006)04-0053-04換)。0引言將abe三相電壓變換到dq坐標(biāo)的關(guān)系式為供電電壓凹陷是由系統(tǒng)短路故障、過負(fù)荷和大r“]型電機(jī)啟動(dòng)引起的電壓有效值短時(shí)快速下降。隨著ttdaII㈩現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，電壓凹陷問題引發(fā)的事故越來越多，它有可能引起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)紊亂、調(diào)速設(shè)備跳式中，閘以及機(jī)電設(shè)備誤動(dòng)作等，從而導(dǎo)致較大的工業(yè)損失和人身事故。目前在工業(yè)化國(guó)家，電壓凹
3、陷已經(jīng)C-虧’上升為最重要的電能質(zhì)量問題。因而研究和解決電fsinto0tsin(w0t一2~r／3)sin(toot+2~r／3)1壓凹陷的質(zhì)量問題成為要研究的重要課題?！疽籧os(cJ0t—COS(to0t一2~r／3)一COS(toot+2~r／3)J目前，檢測(cè)電壓凹陷的方法主要有有效值計(jì)算變換陣C中sintoot和COSO)0t是擾動(dòng)前與a相法、峰值電壓法、基波分量法以及瞬時(shí)電壓d—q分電壓同相位的正、余弦信號(hào)。解法等。前兩種方法對(duì)電壓凹陷的檢測(cè)至少需要半變換后的d、q分量電壓經(jīng)過低通濾波器，得到個(gè)周期的“歷史”數(shù)據(jù)，將引起一
4、定的時(shí)延，因此不直流分量【，I1．和：能準(zhǔn)確地給出電壓跌落的起止時(shí)刻，更不能反映電=．√3UCOSO／(2)壓跌落時(shí)可能出現(xiàn)的相角跳變和不對(duì)稱?；ǚ至縐=一√3Usinot(3)法基于離散傅里葉分析方法，可以計(jì)算出電壓的幅式中：為凹陷幅值；為相角跳變角。值和相位角，但該方法也需要一個(gè)工頻周期的數(shù)據(jù)，則由式(2)、(3)可求出凹陷電壓的幅值和相位在電壓跌落時(shí)難以保證其電壓值的實(shí)時(shí)性。而瞬時(shí)跳變角為電壓d—q分解法可對(duì)任一相電壓凹陷幅值、持續(xù)時(shí)間和相位跳變進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)。本文研制了一=(4)臺(tái)基于MotorolaDSP56F807的
5、檢測(cè)電壓凹陷的裝?rctan㈣置，利用瞬時(shí)電壓d—q分解法對(duì)電壓凹陷進(jìn)行了檢測(cè)，并通過選取合適的低通濾波器，使裝置的檢測(cè)精其中：。。和經(jīng)實(shí)測(cè)計(jì)算獲得。度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度達(dá)到很好的效果。以上介紹的[1q變換是針對(duì)三相電路而言，不適用于單相電路。由于實(shí)際中的電壓凹陷多為單相事1瞬時(shí)電壓d—q分解法的原理件，考慮到三相三線制的特點(diǎn)，以單相電源為參考電常見的三相電源系統(tǒng)是以abc坐標(biāo)系統(tǒng)表示壓構(gòu)造一個(gè)虛擬的三相系統(tǒng)。以a相為例，首先將的，這種坐標(biāo)在空間是靜止不動(dòng)的。dq坐標(biāo)是由在“延時(shí)60。得至U一“，然后由“=一“一“算出“b?？臻g以發(fā)電機(jī)同
6、步旋轉(zhuǎn)的兩相坐標(biāo)構(gòu)成的，從abc此時(shí)構(gòu)造三相的延時(shí)僅為60。。本裝置將a，b，C三坐標(biāo)系到dq坐標(biāo)系的變換稱為派克變換(dq變相當(dāng)成三個(gè)單相，獨(dú)立進(jìn)行電壓凹陷的檢測(cè)。維普資訊http://www.cqvip.com54繼電器經(jīng)過dq變換后得到的．和除直流分量3軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試外，還含有少量的二次諧波和其他次諧波，當(dāng)三相電壓中含有諧波時(shí)，、和．中的諧波含量將更大。程序設(shè)計(jì)中，dq變換陣的正弦和余弦值通過查因而必須對(duì)，和中的諧波濾除。本裝置選取表結(jié)合線性插值得到，減小了運(yùn)算量。DSP56F807的低通濾波器為二階的Butterworth濾波
7、器。有々門的乘法器，單指令周期可完成l6位×16位檢測(cè)模塊的框圖如圖1。的并行乘法運(yùn)算。本文采用c語言編程，dq變換需要60s左右，在實(shí)現(xiàn)低通濾波器時(shí)，需要70s左低通右，這樣所有的計(jì)算大概共需要130Izs。本設(shè)計(jì)中，濾波我們選擇了每個(gè)周期采樣100次，即每200s計(jì)算器一次，除去中斷和其他輔助程序所占用的時(shí)間，CPU圖1檢測(cè)模塊框圖有足夠的時(shí)問完成必需的運(yùn)算。下面就AD采樣和Fig．1Blockdiagramofdetectionmodule主程序流程圖做簡(jiǎn)要的說明。1)AD采樣流程圖2硬件設(shè)計(jì)DsP56F8O7的AD轉(zhuǎn)換包含8個(gè)
8、輸入通道和兩本裝置設(shè)計(jì)上分為強(qiáng)電、弱電兩部分。強(qiáng)電部個(gè)獨(dú)立的采樣保持電路，轉(zhuǎn)換精度為l2位。其有如分主要是大電壓的隔離變換部分。弱電測(cè)控部分沒下特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度快，每次同時(shí)掃描只需要5．3；計(jì)為以DSP56F807為核心的
