一种基于dsptms320f28335电力系统瞬态变化实时检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电力系统瞬态变化实时检测的新方法，并通过硬件装置来实现对 电力系统的瞬态变化的实时检测。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展，电力系统容量不断扩大，各种非线性负荷W及分布式电源不断增 多，造成电能质量不断恶化，影响整个电网安全、经济运行。所W电能质量问题越来越受到 电力部口和用户的关注，要相对电能质量进行有效分析与治理，就必须先通过对电网的实 际检测来确切了解电网中的具体情况，其中对电压瞬态变化的检测能有效分析电网的运行 情况，并有效的给予相应的应对措施。对于电能质量瞬态变化的检测、定位W及记录分析， 其中电能质量瞬态变化事件的识别是最基本和最重要的。录波器虽然可W记录事件波形， 但它同时也记录了大量的正常的数据，所W对数据需要进行大量的计算和处理，计算负担 大、耗时且需要较大内存，W至于设备成本较高。因此设计一种方法较为简单且可靠的瞬态 变化实时监测装置是十分必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明设计一种算法较为简单可靠，且基于DSPTMS32CF28335的瞬态变化实时监 测装置，实现对瞬变的准确检测，做到计算负担小，反应速度快，实现简单，在解决上述背景 技术问题上，更具有优越性。
[0004] 本发明所解决的技术问题采用W下技术方案来实现： 该装置包括电压调理模块，数据采样模块，锁相环实现等间隔采样模块，数据分组计 算、判断触发模块，录波检测模块。电压调理模块的输出端分别于数据采样模块和锁相环实 现等间隔采样模块的输入端连接，锁相环实现等间隔采样模块的输出端与数据分组计算、 判断触发模块的频率检测接口连接，数据采样模块通过DSPTMS32(F28335片内电路与数据 分组计算、判断触发模块相互连接，数据分组计算、判断触发模块的触发输出端与录波检测 模块的信号接收端连接。
[0005] 进一步的，输入信号U通过PT和霍尔传感器将信号调节成DSPTMS32(F28335 能够接受的0-3V电压信号，输入到数据采样模块进行处理，对输入的待测信号 n(n)进行采样和模数转换，采用DSPTMS32(F28335片内12位A/D转换，设置采样频率为 15化s/s，对其进行采样，其采样点数是3000个点/周期。其中通过DSPTMS32CF28335 片内12位A/D转换对输入电压信号进行采样和模数转换后，采取每次对一个整周期的 采样数据进行处理的方式，即观察窗设为一个整周期。
[0006] 进一步的，利用倍频锁相环电路来实现对每周期输入信号的等间隔采样，电路由 锁相环电路和十进制分频电路组成，实现整周期采样，避免频谱泄露的影响。
[0007]进一步的，对其u(ii)进行采样后，其采样点数是N个点/周期，将数据分为巧帖， 即采样的第1巧+1、2巧+1、…、n巧+1点组成第一帖，其中n小于W/巧，然后第2、巧 +2、2巧+2、…、n巧巧构成第二帖，第3、巧+3、2巧+3、…、n巧+3构成第二帖，依次到 第巧、巧+巧、2巧+巧、…、n巧+巧构成第巧帖，该样就形成了不同的帖，本设计取巧=150， N=3000。
[0008] 进一步的，将分组完成后对每一帖的所有采样点的值进行求和计算，得到9个求 和结果，如果是无任何瞬变事件的纯正弦信号，则每帖的数据序列之和为零，从实际的 情况出发，考虑到模拟输入电路和模数转换的误差，我们应取一个合理的阔值，而不 是取零作为衡量瞬变发生的条件。如果检测到口个求和结果中只要有一个超过了阔值， DSPTMS32(F28335将发出0. 5V的触发信号，此信号持续时间为20ms对波形进行记录，如果 再此20ms期间没有发生瞬变事件，触发信号将从0. 5V降为0V，录波器将停止录波，若在此 期间再次发生瞬变事件，触发信号将从最后一次瞬变事件开始持续20ms结束，记录的波形 将留作对电能质量情况分析的依据。
[0009] 进一步的，每经过0.004s即五分之一个周期，再对观察窗内一个周期的采样点进 行上述分组、求和和判断的处理，如此循环执行。
【附图说明】
[0010] 图1是发明结构示意图。
[0011] 其中1.电压调理模块，2.数据采样模块，3.锁相环实现等间隔采样模块，4.数据 分组计算、判断触发模块，5.录波检测模块。
[0012] 图2是发明算法流程示意图。 具体实施方案
[0013] 为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对发明做进一步说明。
[0014] 在图1中，电压调理模块（1)，输入信号U通过PT和霍尔传感器将信号调节成 DSPTMS32(F28335能够接受的0-3V电压信号，为下一步采样做好准备。数据采样模块（2)， 对输入的待测信号n(n.)进行采样和模数转换，采用DSPTMS32(F28335片内12位A/D转 换，设置采样频率为15化s/s，对其u(n)进行采样，其采样点数是3000个点/周期。锁相环 实现等间隔采样模块（3)，电路由过零比较器、锁相环电路U14(CD4046)和十进制分频电路CD4017组成，按每周波采样3000点计算，=片CD4017完成3000分频，由于锁相环的相位 负反馈作用，当锁相环锁定时，U10_6的输出信号与U14_14的输入信号同步，也即与正弦输 入信号同步，此时U14_4的输出信号频率为正弦信号频率的3000倍并且跟随其同步变化， 即采样频率为被测信号频率的整数点3000倍，从而实现一周内等间隔采样3000点。数 据分组计算、判断触发模块（4)，对其u(?)进行采样后，其采样点数是N=3000个点/周期， 将数据分为巧帖，本设计取=150。分组完成后对每一帖的所有采样点的值进行求和计 算，得到150个求和结果，将该些求和结果存入不同的寄存器中，如果是无任何瞬变事件的 纯正弦信号，则每帖的数据序列之和为零，从实际的情况出发，考虑到模拟输入电路和 模数转换的误差，我们应取一个合理的阔值，而不是取零作为衡量瞬变发生的条件。口 个帖的求和结果与设定的阔值进行比较，如果检测