第二章 电力系统测控装置与基本原理.ppt

2、两点算法 　　对正弦电压或电流，在相差90°的时刻采2组值。 同理可得电流有效值： 可得电压有效值： 阻抗值： 阻抗角： 　　半周期积分法原理，是一个正弦函数 在任意半个周期内绝对值的积分是一常数S。 而上述积分又可以通过矩形或梯形积分法近似求出： 其中N是每周波采样点数，TS为采样间隔时间；x(t)为k=t时的采样值。 3、半周期（绝对值）积分法 在求得S后，可以得出正弦函数的有效值X 　　利用正弦函数在任意半个周期内绝对值的积分是一常数，并且积分值与初相角无关的特点，构成半周积分法 用离散化法求，有: 同理得电流有效值： 得电压有效值： 可以得出正弦函数的有效值 4、均方根法 　　其基本思想是根据周期连续函数的有效值定义， 将连续函数离散化，可以计算出信号的有效值 把积分离散化，有: 式中:N为每个周期均匀采样的点数; Ui为第i点电压的采样值. 同理得： 开关量信息采集的硬件系统由输入通道、输出通道和微机组成。 开关量输入通道的基本功能是将需要的状态信号引人微机系统，如输电线路断路器状态、继电保护信号等。 输出通道主要是将CPU送出的数字信号进行显示、控制或调节，如断路器跳闸命令、报警信号等。 第五节 开关量信息采集系统(遥信量) 微 机 开关量输入 开关量输出 一类是无源触点，这种触点无论是在“开” 状态，还是“合”状态，触点两端均无电位差。断路器、隔离开关的状态信息的提供就是由无源触点提供的。 另一类是有源触点，有源触点在“开”状态时两端有一个直流电压。 开关量信息通常由电力设备的辅助触点提供，辅助触点的开合直接反映着该设备的工作状态。 提供给测控装置的辅助触点有两类： 一般来说，无源接点的两端会无电压存在，有源接点的两端确实有电压存在。 四、逐次逼近式和电压一频率转换式 两种数据采集方式的特点分析 (1)逐次逼近式数据采集方式的模/数转换数字量对应于模拟输入电压信号的瞬时采样值,可直接将此数字量用于数字算法; 而电压-频率变换式数据采集系统在每一个采样时刻读出的计数器数值不能直接使用，必须采用相隔一定时间间隔的计数器读值之后才能用于各种算法，且此计数器读值对应于在一定时间内模拟输入电信号的积分值。 (2)逐次逼近式数据采集方式，一旦转换芯片选定后，其输出 数字量的位数不可变化，即分辨率不能再改变。 而对于电压一频率变换式VFC数据采集系统，则可以通过增大计算脉冲时间间隔来提高其转换精度或分辨率。 (3)逐次逼近式数据采集方式，对芯片的转换时间有严格的要 求，必须满足在一个采样时间间隔内，快速完成数据采集，以留给微机时间去执行软件程序。 而对电压-频率变换式VFC数据采集系统则不存在转换速度的问题，它是利用输入计数器的脉冲计数值来获取模拟输入信号在某一时间内积分值对应的数字量。在使用时应注意到计数芯片的输入脉冲频率不能超出极限计数频率。 (4)逐次逼近式数据采集方式中需要由定时器按规定的采样时 刻，定时给采样保持芯片发出采样和保持的脉冲信号。 而电压→频率变换式数据采集系统则只需按采样时刻读出 计数器的数值。 模拟量输出通道的任务— 把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。 五、模拟量输出通道 数/模 (D/A)转换器完成模数转换。 由于D/A 转换器需要一定的转换时间，在转换期间，输入待 转换的数字量应该保持不变，而微机系统输出的数据 在数据总 线上稳定的时间很短，因此用锁存器来保持数字量的稳定。 模拟量输出通道的作用是把微机系统输出的数字量转换成 模拟量输出。 电力 系统 12MHz的振荡周期是1/12微秒，一个机器周期=12个振荡周期，一个指令周期包含1-4机器周期. 图 3-1 接 口 电 路 通道 1 通道 n D/A D/A V/I V/I (a) 多D/A结构 PC 总 线 接 口 电 路 通道 1 通道 n D/A V/I V/I 多 路 开 关 采样保持器 采样保持器 （b）共享D/A结构 PC 总 线 图 3-1 DAC0832 的单缓冲单极性的接线方式，它的选通地址为7FFFH。实现D/A转换的程序如下： MOV DPTR，#7FFFH ；输入0832口地址 MOV A，#data ；读取数据 MOVX @DPTR，A ；执行D/A转换 SJMP $