电力系统调度自动化课件之数据采集

第四章

数据采集电力系统运行控制

数据信息

四遥量遥信断路器的分合隔离刀闸的分合元件继电保护动作状态自动装置动作状态

四遥量遥测母线电压、频率线路有功、无功、电流变压器有功、无功、电流发电机有功、无功、机端电压、电流变压器分接头位置水位温度四遥量遥控断路器分合发电机投切电容器投切遥调发电机功率调整发电机机端电压调整变压器分接头位置调整无功补偿容量调整数据采集设备的基本结构形式

数字量输入

数据通道抗干扰继电器隔离数据通道抗干扰光电隔离数据通道抗干扰去抖电路

触点闭合时不能一步到位，有一个抖动过程。 一般采用双稳态触发器实现。

数字信号采集三态门 数字信号经过隔离和去抖后进入三态门的输入。三态门的输出与微机数据总线相连。三态门未被选中时处于高阻状态。CPU读取数据时发出读三态门的命令，三态门被选中，数据传输到数据总线，由CPU读入和处理。数字电信号瘦采集地址自译码当输的入数特字通挑道比辟较多锈时，元需要勾多片意三态说缓冲蜻器，胳这时痰需要浑进行梁地址史译码瞧，以雨确定楚在某箩一时跟刻读寻取哪常一片遭缓冲四器中侨的数倚据。74岭LS尿13明8A8、A9，AE肿N低电以平做冻使能律信号擦，A5、A6、A7做片稀选，Y0～Y7的对塞应的扰地址密范围袭为：地址总线译码输出地址范围A9A8A7A6A5A4A3A2A1A000000×××××Y0000~01F00001×××××Y1020~03F00010×××××Y2040~05F00011×××××Y3060~07F00100×××××Y4080~09F00101×××××Y50A0~0BF00110×××××Y60C0~0DF00111×××××Y70E0~0FF如果钉有多雄块采步集板情，可掩以使柴用74膏LS嚼68坊8这样由的数芦值比它较器伞实现倘板选拍。数字共信号什采集采集腐程序数字室量采萍集一剖般定阶时扫狐查的夫方式重。首弃先设顺置定遣时中做断，经定时匪中断葛可以拿由CP狭U自己袖产生刑，也递可以妨使用记专门堤的定琴时器/计数胶器芯冲片如In禁te娇l8借25录3等。猪定时毯中断陡发生贫时，仆在定侍时中伯断处描理程需序内美依次育读每源个三陪态缓豪冲器老端口兼，将装读入奏数据烈放到接指定翼的数践据区斑存放矿，并则进行榴变位肃判断唇等。数字判量输号出数字吨信号枪输出输出大过程输出疮通道首的主厦要特居点在挤于由敲于微潜机输榆出的织数据醒只能牲在总船线上干存在抓很短均时间怕，必黎须利谈用锁晴存器托保持纸信号小电平境，常枯用的芦锁存淡器有74林LS迅27副3,棉7毫4L庆S3词73浊,勺74茶LS鸡57控3等。CP妄U收到万输出舞指令扒后，利向输议出端隆口送构出状侨态字趴，地脱址线遣上的持地址娘信号医选通筑相应咳的锁怨存器绍，状忧态字斜被锁到存器科保持介并通早过隔殿离电恳路和咸输出袋继电蒜器输键出。模拟抖量输溉入模拟喜量输无入通指道传感逢器、冒变送吊器传感拉器将慨非电役量物土理量狮转换台为电籍量物所理量变送浆器将饶电量充物理虚量转坛换为杜计算算机可猪以处营理的夕电压伶电流乖范围一次PT将高刮压电校转换苗为0～10勿0v的次穿级电州压一次CT将大崭电流时转换雨为0～5A的二薄次电意流电压锦、电诱流变需送器授将这阔些范申围的然信号锋转换辰为0～＋5v的电都压信视号或4～20忙mA的电匀流信骆号功率折变送童器的予输出乡丰为双磨极性肝－5v唯~+摸5v的电矩压范社围模拟宣量输席入通倒道信号刺处理凯电路多路捏转换壁开关采样检保持予器A/宜D转换伐器A/切D转换厉器逐次平逼近藏型的A/且D转换缸器工作付原理逐次告逼近评寄存谦器SA舱RD/编A转换读器比较成器时序你和控萝制逻祥辑电联路转换蛙前将SA遣R清0。转铜换开键始后辈，先萝将SA倾R最高直位置1，此祸值由D/辟A转换价器转染换成斥电压Uc，与船输入界电压Ux比较蒜，若Ux>Uc，则逃该位讲保留仿，否添则清0。然载后在妇对次泊高位治进行评同样罩过程奏。直趟至全庸部位浩完成炒。A/固D转换意器逐次窄逼近撒型的A/压D转换父器特点转换当速度巷快。转换及时间浓固定吓。抗干慕扰能急力较奏差。拒需要站附加据抗干权扰电抱路。A/术D转换锤器A/抛D转换疾器主要翁技术雷指标分辨喇率精度转换再时间电源迎灵敏血度量程输出论逻辑炉电平工作许温度赛范围A/颠D转换得器A/宽D转换更器AD仆57耕412位逐城次逼爬近型A/睡D转换塑芯片姐，有鸭片内更输出迅数据级锁存蝇和三裤态输灭出功膝能，络可进侄行12位或8位转稳换，璃进行12位转白换时丙可以他一次朽读出12位数秃据，梢也可绑先读李低8位，虫再读抬高4位，土输入练可接棋单极熔性或勇双极摊性，验有片削内时臭钟。单极开性接职法双极岭性接陷法多路贡转换肉器各个弦模拟悉量在悠多路岭转换岛开关瓶的控远制下开分时坟地逐可一经A/络D转换睛器转敢换，追每次逐只选缸通一蒸路。页对多鞭路开辱关的欺要求爆是断号开时原开路脾阻抗才无穷论大，乡丰导通社时阻蒸抗为0，切结换速并度快塑，工哪作可窗靠。常见可的多美路开丙关有CD就40裹51易B，AD烛75脖06等缸。多路微转换谅器模拟血量多疗路开徒关由别三部策分组棚成地址架输入材缓冲个和电焰平转红换使爬得输蜡入端涉对TT嫁L，CM炭OS逻辑粗电平手兼容译码搞和驱猴动把兼地址惰译为题通道相号代逢码模拟亭开关报，对豪应通方道的菊模拟颤开关谊导通劲，将露该通河道的智输入鸡模拟烫电压秤引至笼输出分端。多路看转换订器若输像入模喷拟通唱道数义目超驴过16，需网多片AD软75查06，这螺时需弯要增席加译怀码器享进行虹片选残。AD谁75东06导通忠时导贡通电命阻约40截0Ω，由寺于不肤接近0，所若以负厉载电转阻一适定要泥比较优大，凭一般挠在输动出后矛增加侮一级返电压相跟随该器以姑提高动输入牲阻抗衡。采样增保持折器A/适D芯片软完成棉一次锁转换滑需要每时间勉，对刺于变售化较凯快的幼模拟迷量，厦如不惑采取采措施勾会引秋起转辈换误赞差，哲一般凭增加霞一级女采样锣保持畜器，纲在转鸭换期念间保悦持输贺入A/帆D的模叫拟信想号基萌本不穗变。对于菜变化年缓慢允的模低拟量邮，可单以不胸设置歪这一渗级。采样清保持枝电路粱由保赌持电阵容和疑输入爹输出慌缓冲厘放大书器和首控制异开关锤组成：采样锹期间汪，S闭合破，A1通过S向Ch充电赞，使选输出骆随输顿入变究化而络变化衬。保持浙期间纯，S断开肉，由为于A2的高怨输入远阻抗眠，使尸得输裙出保挂持充璃电时沈的最明高值糠。集成浮化的搂数据亦采集镜芯片A/时D转换很器、辰多路辆转换抓开关反、采背样保毁持器婶是模温拟量政输入赢通道施中的休关键放部分票，已辅经由揭一些穗公司嚼开发为出集惰成了番以上捡三个宋部分茂的集补成化究的数剂据采疗集芯关片。竟如MA园XI瓶M的MA上X1搏97它是熟一个档多量菌程的12位数逐据采怒集芯晶片，价只需贿一个巩＋5V电源材供电绵，片葛内含8路模殃拟通裙道，5M惨Hz带宽产的采棚样保拉持器日和12位的A/礼D转换仿器。采样岔方式三种靠模拟写量快速纱变化库的交兵流量腿：如龟交流茎电压提、电概流、港功率厦等。缓慢万变化锄的直煮流量松：如葛控制饱母线宜的直尊流电壤压、黄操作裁母线期的直不流电妄压。缓慢娃变化炉的非罗电量铜：如废温度况、压拳力、轨水位利等。采样贤方式直流顿采样直流斩电量角：利去用直苹流电垦量变谨送器其将实纱际的悲电压杠电流餐值转居换为0～5V的直健流电悼压。交流庄电量驾：采绸用交皆流电赶压、像电流素和功线率变葡送器姿将相苦应原萌始信布号转盟换为0～5V或0～±5房诚V的直档流电芳压信周号。非电恒量：雀利用擦专用抵的温教度变椅送器抖、压色力变飘送器采样境方式交流玻采样只针恢对交蜜流信境号的婚采集纵。直凭接将巡寿交流参信号鼓变送冠为0～5V的交饲流电胳压信胜号送勉至A/耽D转换霞器进脚行转痕换，诞即采焰集交但流信渠号的滴瞬时合值，秧然后纹采用患算法冤计算巨电压隆、电蛙流的徐有效贝值及兆利用目电压先电流液计算厅功率楚。采样督方式直流绣采样丛的特誉点对A/扮D转换旧器转爪换速涝率要绳求不寸高，令软件通算法妨简单领，程水序可串靠性巾高。经过弹整流揭和滤再波环倍节，承抗干事扰能宰力较疗强。直流搞采样偷输入享回路美常采望用RC电路凳滤去盖整流她后的没纹波强，采隶样实理时性贫差，逢无法架反映打被测申量的稿波形克，因顽此不倡适用肚于微密机保母护和挤故障龄录波论。需要煎变送镜器屏窑。采样旧方式交流商采样围的特狱点实时商性好蒙。能反抵映实伟际波波形。可以滴省略衔功率汉变送鲜器，油功率钳由算与法计俩算得系到。对A/球D转换某器和坦采样悔保持列器要闪求较殊高，康要求右一个章周期缩慧内必姐须有她足够就的采巷样点袜数，步要求A/能D转换挨器转做换速订度高遇。采样悔和计妄算的弄程序乱比较帅复杂垒。模拟俱量采巨集的株处理数字芹滤波标度乱变换二－谢十转麦换越限绳判别数字陷滤波非递支归滤沿波一般乳形式——截滤波隆因子K角——嚼K个膀采样鸟间隔y毙——澡输出x时——茎输入数字弄滤波非递篮归滤虎波非递伯归数柿字滤霞波的摩输出廉只与恩当前艳和过绩去的骡输入挡值有吹关，展与过屈去的顺输出放值无役关。差分贼滤波张器y(征n)之=x(平n)－x(险n－K)设信仔号频瓶率为f，采赤样频劝率为fs，谐哨波频辜率为mf，N是每折周波秩采样笋点数愉，则解可滤丝式除的公谐波思频率映为：数字蓝滤波非递元归滤桐波加法参滤波楚器y(志n)拢=x(约n)＋x(造n－K)设信螺号频眉率为f，采汤样频俩率为fs，谐吨波频商率为mf，N是每句周波丘采样鲜点数蓝，则介可滤烟除的梯谐波扣频率眉为：数字凑滤波非递晶归滤啊波积分险滤波化器y(村n)烂=x(弦n)＋x(国n－1)＋…＋x(棉n－K)设信散号频粱率为f，采棍样频习率为fs，谐组波频腊率为mf，N是每吃周波烫采样挂点数施，则书可滤授除的旧谐波打频率昏为：非递进归数抛字滤鞠波器累是有睛限冲冈击响药应滤悬波器顿，优灯点是杯设计喝比较刊灵活优，可亿以实跃行理誉想的村线性括相位蓝，缺订点是塘计算塌量比城较大臂。数字鞠滤波递归衰滤波一般贼形式K舞——抗K个拨采样监间隔L躁——期数字讯滤波妈器的烦阶数字过滤波递归虽滤波一阶话递归质数字具滤波y(息n)旅=αx含(n)知+杠(1－α)死y(液n－1)递归魄数字程滤波缴相当扇于引司入了乎反馈遭，是柔无限充冲击昆响应摩滤波广器。梦它的陕优点笋是运服算量石比较婚小，粗缺点蚁是相剖频特膜性非物线性拔，功宰率、就方向睁计算怜误差促较大。标度技变换对于唯不同神的模样拟量承，它霜的满腾量程休是不疯同的般，但A/雪D转换屿出的宜满量饱程结狭结果非总是绘同一犹个值城，如12位A/荒D转换炸器满懂量程婶转换大结果轻为20疮47，为奶了将20鬼47变为控实际耗物理淹量的瞧满量芦程值晌，需晶要乘帆以一芒个系湖数，粥该过网程称狮为标内度变蜂换。注意预点每个玻模拟掠量的漆满量闪程都端不相环同，悉所以那每路厉通道绞对应孩一个业系数丢，该药系数展可以定统一重存放岭在数纤据区具中避免消系数课有效硬位数厕减少岔，尽庙量保耀证系辆数>1二－戒十转四换连续考减法适用悟于二移进制午整数爽。某一录二进蠢制数B可表主示为连续钱减法介实质馅是试境探法涂，首灾先减10求00，若锹够减越则D3加1，否坟则进脏行下敏一级括判断销，最迟后余荷数为D0。二－奥十转兆换乘十健取整男法适用祥于二项进制这小数。某一啊二进截制数B可表叼示为等式省两侧鸡乘10后得：取整修数部从分可蛙求出D1，再西乘10可求馅出D2，依湾次类璃推。越限疲判断模拟傲量越蚀限应早报警捞。可田以将坝每一渴通道挨的限宾值保股存在樱内存窗区中吩，计银算得晨到模思拟量邪值后围与限建值比禾较，圆若越猎限可粒在数虑值中县置标碍志位指，恢绒复则伞清除傻标志弃位。卫为了境避免辈数值捉在限宋制附民近波田动时察频繁粪报警帽，可蹄设置颈一个度判断脏死区虹。交流英采样稳算法