基于VC33芯片的多路高速同步数据采集系统硬件设计

介绍了以一款浮点数DSP芯片TMS320VC33为控制核心的16通道高速同步数据采集系统的硬件设计。采用了锁相环电路对周期信号进行同步跟踪和控制采样,通过4片4通道高速模／数转换器AD7865与TMS320VC33接口来实现数据采集,并使用复杂可编程逻辑器件（CPLD）来实现采集系统硬件模块的地址分配。该数据采集系统已应用在无功发生器STATCOM的研制中,为STATCOM的设计提供了完善的前端处理电路。     

基于AD7606的SVG数据同步采集系统设计

静止无功发生器(Static Var Generator.SVG)系统中需要对电网和装置的多路信号进行同步数据采集,针对数据采集卡硬件成本高及电网数据采集不同步的问题,基于数字信号处理器TMS320F28335和2片模数转换芯片AD7606,设计了一种十六通道电压、电流、温度信号同步采集系统,详细介绍了该系统的信号调理电路、温度采样电路、锁相环倍频电路、TMS320F28335与AD7606接口电路的设计,最后搭建实验平台对系统进行测试。实验测试表明,该信号采集系统可以精确采集系统的电压电流及温度信号,数据转换结果精度高,误差小,满足装置高精度同步采集数据的要求。     

基于FPGA和STM32的多通道超声信号同步采集系统设计

使用超声阵列探头进行无损检测时,为了保证检测的精度和准确性,检测系统需要对阵列探头各个通道的超声信号进行同步采集.该多通道超声信号同步采集系统以FPGA与STM32微处理器为核心,FPGA芯片负责数据的同步采集和缓存,最多可以进行32通道超声信号的同步采集,STM32作为系统主控芯片,负责发送控制信号和数据传输.该系统结合了FPGA和STM32微处理器的功能特点,使系统具有良好的工作性能,对各通道A/D进行并行控制,完成超声信号的同步采集,并将缓存的数据经由以太网接口传输到上位机进行保存、显示以及后续的数据处理.使用该系统对阵列探头的各个通道进行数据采集,采集的数据有很好的同步性,能够满足多通道超声检测数据同步采集的要求.     

高精度ADC AD7734在8通道数据采集系统中的应用

在用于建筑工程质量检测、监测的仪器仪表领域中,高精度的ADC是必不可少的环节。本文介绍了基于高精度ADC AD7734的8通道数据采集系统的设计和实现,首先介绍了该芯片的基本特点及典型应用,该芯片在转换时间为500μs（2kHz通道转换）时,能够达到16位峰对峰精度,因而非常适用高精度、多通道的应用场合。在此基础上提出了具有最高1kHz采样率、可并行8通道同时采样的采集系统设计方案。经测试,系统整体噪声约为0.22mV,以1kHz采样速率采样450Hz正弦信号可正确分析其频率。     

一种分布式间隔单元的低成本准同步采样系统的研究

本文分析了当前10kV保护装置的模拟量采集方案,提出了一种低成本准同步采样系统。该系统采用V型采样插值法,利用AD7616芯片各输入通道间的灵活配置和高速转换,实现对模拟量的准同步采样。此方案采用ZYNQ平台,利用内部AXI总线实现AD数据的高速传输,极大的提高了数据的可靠性和实时性,保障了电网的安全稳定。     

基于DSP和GPS的异地交流电量同步采集系统

设计了基于DSP和GPS的异地交流电量同步采集系统.该系统通过DSP、CPLD以及GPS系统提供的同步秒脉冲产生同步采样波形,控制A/D转换器ADS7864同步开始采样,实现了交流电量的异地同步采集.     

基于ADS8364的电能质量监测采集系统设计

电能质量监测是改善供电电能质量，降低电力系统故障的必要手段。本文设计了在电能质量监测系统中，起至关重要作用的信号采集电路。它是以ADS8364芯片为核心，外加输入信号的滤波和放大电路，在硬件连接上，还采用PLL锁相环技术来实现系统采样的逻辑控制，以达到同步的要求。最后结合实际电路，进行了系统的软件设计与实现。实践表明，该设计完全可以达到预期的采样精度，并能满足监测系统实时化的需要。     

基于FPGA和PCI接口的车型识别高速同步采集卡

为了在车辆行驶过程中,获取车辆的外形轮廓数据,检测车辆驾驶室和车厢分界点,设计了基于旋转激光测距原理的车型识别系统.在系统中,需高速同步采集旋转激光测距传感器、光电开关、速度传感器的数据信息,为此自行设计了基于FPGA和PCI接口的高速同步数据采集卡.同步采集卡设计包括硬件电路设计、PCI接口芯片配置和FPGA核心程序设计等.实验证明,采用该数据同步采集卡,可实现2通道500 k波特率串行数据、1通道115 200波特率串行数据、4通道高速IO信号的同步采集,无丢包现象,保障了车型识别系统整体可靠运行.     

基于TMS320LF2407的高速数据采集系统设计与实现

设计了一种基于TI公司生产的TMS320LF2407DSP芯片和14位A／D芯片MAX125的实时数据采集系统。设计了硬件电路的核心部分：电流电压的信号处理电路和AD转换控制电路。详细介绍了AD转换的控制和实现过程的软件实现方法。最后对该数据采集系统进行了测试,结果表明该系统在精度、采集速度和同步采样方面具有良好的性能,且结构简单,成本低廉。该系统将得到广泛的使用。     

基于DSP的电力系统交流电量同步采集系统

研究了基于DSP的电力系统交流电量同步采集处理系统的整体结构及各组成子模块,描述了采集系统各模块的构成及模块主要芯片的性能及工作原理,给出了模块及器件之间硬件接口设计思路和架构,设计了DSP和USB的程序框架,最后介绍了同步采样波形的产生过程,并进行了数据采集误差分析,结果证明了本方法的可行性与精确性。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products