电子式互感器数据采集系统的研究与设计

大连理工大学硕士学位论文电子式互感器数据采集系统的研究与设计姓名：王鹏申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：邹积岩;段雄英20090601电子式互感器数据采集系统的研究与设计作者：王鹏学位授予单位：大连理工大学相似文献(10条)1.期刊论文许明圣.钱政.罗承沐电子式互感器中数据采集系统的设计与实现-高电压技术2003,29(3)介绍了一种电子式互感器的基本测量原理及基于16位模数转换器件的高准确度数据采集系统,测试表明,该系统的性能达到设计要求,保障了电子式互感器的准确度.2.期刊论文李静电子式互感器中数据采集系统误差补偿的设计与实现-电子设计应用2008,(7)在电子式互感器测试系统中,数据采集部分是整个系统的基础.本文简要介绍了插接式智能组合电器中电子式互感器测试系统的组成,分析了测试系统中数据采集部分的静态与动态特性,并提出了相应的误差补偿方法.这一方法有助于改善数据采集系统的性能.3.学位论文付小鸥有源电子式互感器高压侧采集系统实现方案的研究2009近年，随着电力系统电压等级的不断提高以及电力系统各个方面自动化和智能化要求的不断提高，传统的电磁式电力互感器暴露出越来越多不可克服的缺点，已经难以满足电力系统发展的需要。因此基于电子技术、光学技术的新型电子式电流/电压互感器成为人们研究的热点。br　　本文首先对传统电磁式互感器所面临问题以及新型电子式电流/电压互感器所具有的优点进行了介绍。根据传感方式的不同，电子式互感器分为无源型和有源型两种基本类型。前者基于光学传感技术，其特点是在高压侧没有电子电路；后者基于电磁感应原理，但利用现代电子技术进行信号处理，其特点是在高压侧有电子电路。概括了电子式互感器的国内外的发展现状。br　　其次对有源电子式互感器的结构和原理进行了介绍和分析，分别介绍了有源电子式电流互感器和电压互感器的传感方式——Rogowski线圈和电容分压器。有源电子式互感器由传感器、数据采集系统、光纤传输及接口、电源供能装置及合并单元五个部分构成。高压数据采集单元是电子式互感器的重要组成部分。采集单元通过传感器从高压母线上采集保护和测量信号，获得的模拟信号通过信号调理电路后进入AD转换器进行模数转换，转换频率由单片机控制，转换后的数字信号再通过电光转换器转换成光信号并通过光纤传送到低压侧。br　　然后，本文对有源电子式互感器高压侧采集系统进行了研究与设计，主要包括电源电路、信号调理电路、A/D转换单元、光纤传输单元等。并且以低功耗的原则选取了高压侧电路所要用到的芯片——16位的AD7685，单片机MSP430芯片，设计了单片机控制AD采样、数据采集以及传输的控制方式。br　　最后，对本文所作的工作进行了总结，提出有待进一步需要研究和解决的问题。4.期刊论文钱政.梅志刚.罗承沐电子式互感器中数据采集系统的实现与误差补偿-高压电器2004,40(1)介绍了插接式智能组合电器中电子式光电组合互感器测试系统的组成.在满足互感器准确级的前提下,对测试系统中的数据采集部分进行了设计,并分析了其静态与动态特性,提出了相应的误差补偿方法.这一方法有助于改善数据采集系统的性能.实测结果也验证了上述结论.5.学位论文潘亮ECT低功耗数据采集系统的设计2008随着电力系统容量的日益扩大，电压运行等级的不断提高，传统的电磁式互感器暴露出越来越多的缺点，难以满足电网向自动化、数字化方向发展的需求。在这种情况下，基于电子计算机技术、光电技术的新一代电子式互感器成为当前人们研究的热点。本文针对电子式互感器实用化技术中的低功耗技术进行了研究和设计。本文首先对传统电磁式互感器所面临的问题以及新型电子式互感器所具有的优点进行了介绍，Vt述了国内外电子式互感器的研究现状以及电子式互感器的基本结构和工作原理，剪生此基础上设计了ECT低功耗数据采集系统样机。主要工作包括高压侧数据采集系统的低功耗设计、光电传输系统的低功耗设计以及低压侧二次转换器设计。对高压侧数据采集系统的组成部分进行了研究与设计，主要包括：一次电流传感器和一次转换器的低功耗设计，抗混叠滤波器、前端信号调理电路的设计，数据采集程序设计等。通过一次转换器中的A/D转换电路、温度采集模块和芯片自带ADC实现了数据采集和系统状态监测的功能。并在设计了高压侧电路的抗干扰措施。对光电传输系统的低功耗设计进行了设计，包括：低功耗LED驱动电路的设计、上行光纤解码电路的设计、不归零(NRZ)异步串行编码方式的应用等，最后对光电传输系统的性能进行了测试。系统测试表明：具有低功耗光纤发射驱动电路的一次转换器平均功耗在40mW以下；采用NRZ码作为异步串行通信编码，上行光纤中通信波特率可以达到200kb/s，下行光纤中更是高达2Mb/S。对低压侧二次转换器的设计包括其数字接口和模拟接口。本文最后对全文工作进行总结，提出进一步需要解决的问题。6.期刊论文刘琨.周有庆.王洪涛.LIUKun.ZHOUYouqing.WANGHongtao电子式互感器高压侧的数据采集系统-高电压技术2007,33(1)为保障数据采集系统高压侧和低压侧的电气隔离,减小电磁干扰对测量结果的影响,介绍了电子式互感器输出信号的特点,对数据采集系统的主要功能进行了研究,在此基础上提出了一种实现数据采集系统的新方案.该方案将数据采集系统分为信号的采样及调整和逻辑控制2个部分:利用电能计量芯片ADE7759实现信号的采样、积分及滤波;利用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现对ADE7759的转换控制,并对读取的数据信息组帧编码后串行输出.同时还对设计过程要注意的问题进行了研究,提出了相应的解决方法.7.学位论文刘琨电子式互感器合并单元（MU）的研究与设计2006随着电力系统容量的日益扩大和电压运行等级的不断提高，传统的电磁式互感器暴露出越来越多的缺点，难以满足电网向自动化、数字化方向发展的需要。在这种情况下，基于电子计算机技术、光电传感技术的新一代电子式互感器成为当前人们研究的热点，是带有革命性的研究方向。而电子式互感器与保护、测控设备的接口是需要重点研究、解决的问题，合并单元的研究与设计则是实现此接口的关键技术。本文首先概述了国内外电子式互感器的研究发展情况以及电子式互感器的工作原理，并进行了基于Rogowski空心线圈和精密电容分压器技术的电子式互感器的整体设计。然后介绍了IEC60044-8和IEC61850中规定的电子式互感器数字输出接口的特性，同时对合并单元的结构原理、通信特点以及功能划分进行了分析和研究，在此基础上提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)技术的合并单元实现方案。方案将合并单元分成三个功能模块：基于FPGA技术的数据还原模块、基于DSP技术的数据处理模块和基于IEC61850-9-1通讯标准的数据输出模块。(1)数据还原模块用于向高压侧数据采集系统发送同步转换信号，并正确接收从高压侧传送的数据信息，同时将这些数据进行正确排序后输出给数据处理模块。(2)数据处理模块利用DSP处理器对接收到的数据信号进行数字滤波设计，求出相应的均方根值及相位角，并对信号进行相位补偿，最后将数据组帧后传给数据输出模块；(3)数据输出模块将组帧后的数据传送到以太网控制器，继而发送给二次保护测控设备。软件仿真结果证明该设计方案能够很好地解决合并单元同时处理任务多、通信信息流量大、通信速度较高等问题，具有较高的可靠性和实时性。8.期刊论文钱政.QIANZheng电子式光电组合互感器中数据采集系统的温度误差补偿-变压器2005,42(11)简要介绍了电子式光电组合互感器测试系统的组成,对其数据采集系统的特性进行了分析,提出了一种新的温度补偿算法.9.学位论文丁全响有源电子式互感器数据采集及通信系统的研究与设计2006随着电力系统电压等级的不断提高以及电力系统各个方面自动化和智能化要求的不断提高，传统的电磁式电力互感器暴露出越来越多不可克服的缺点，因此基于电子技术、光学技术的新型电子式电流/电压互感器成为人们研究的热点。论文的开始对传统电磁式互感器所面临问题以及新型电子式电流/电压电压互感器所具有的优点进行了的介绍，概括了电子式互感器的国内外的发展现状以及电子式互感器对变电站实现自动化系统产生的深远影响。接下来介绍了有源电子式互感器传感元件Rogowski线圈和电容分压器的结构和原理。有源电子式互感器的数据采集电路处于高压侧，对电路的设计提出了特殊的要求。论文的第三章对数据采集系统的组成部分进行了研究与设计，主要包括积分器，低通滤波器，A/D转换单元，光纤传输单元，供电电源等，论文还提供了电子线路抗干扰的各种措施。电路采用FPGA做控制器件，降低了系统的功耗，提高了系统的速度。论文的第四章介绍了变电站自动化系统的接口模型，分别阐述了基于IEC60044-7/8和IEC61850的电子式互感器与变电站间隔层之间的通信方法。因为以太网络的通讯技术的普及性和成熟性，有利于大量的变电站内的实时信息交换、数据集成和维护，论文采用以太网络的通讯技术。文中给出了以太网的接口电路，提供以太网发送数据和接收数据的程序流程图。论文最后对全文所作的工作进行了总结，提出有待进一步需要研究和解决的问题。10.期刊论文田丽平.林知明.肖韬.TIANLi-ping.LINZhi-ming.XIAOTao基于ARM处理器的电子式互感器数据采集系统设计-仪器仪表用户2008,15(5)介绍了一种电子式互感器的基本测量原理,提出了将数字积分器ADE7759和ARM处理器应用到电子式互感器数据采集系统的硬件设计方案.重点阐述了ADE7759的工作原理和ARM处理器对其的控制.本文链接：：西华大学(xhdx)，授权号：413ee7d6-9dd4-4bbd-8765-9e6400a8dc59下载时间：2011年1月7日