基于DSP的电压凹陷检测装置的研究.pdf

维普资讯 第34卷 第4期 继 电器 Vo1．34 No．4 2006年2月16日 RELAY Feb．16，2006 53 基于DSP的电压凹陷检测装置的研究 王球保 ，杨仁刚 ，谈 萌 ，冯小明 ，张立军。 (1，中国农业大学信息与电气学院，北京 100083；2．北京电力公司亦庄供 电公司，北京 100031) 摘要：根据瞬时电压d—q分解法原理，利用MotorolaDSP56F807研制出一台电压凹陷的检测装置，详细讨论 了其硬件和软件的设计。在装置上完成对电压凹陷的检测，并通过选取不同截止频率的低通滤波器，达到不 同的检测效果。实验结果证明该装置对电压凹陷的检测具有快速性和准确性。 关键词：瞬时电压d—q分解法；DSP； 电压凹陷；低通滤波器 中图分类号：TM714．2 文献标识码：A 文章编号2006)04-0053-04 换)。 0 引言 将 abe三相电压变换到dq坐标的关系式为 供电电压凹陷是由系统短路故障、过负荷和大 r“] 型电机启动引起的电压有效值短时快速下降。随着 ttdaII ㈩ 现代工业的快速发展，电压凹陷问题引发的事故越 来越多，它有可能引起计算机系统紊乱 、调速设备跳 式中， 闸以及机电设备误动作等，从而导致较大的工业损 失和人身事故。目前在工业化国家，电压凹陷已经 C-亏’ 上升为最重要的电能质量问题。因而研究和解决电 fsinot0t sin(w0t一2~r／3) sin(toot+2~r／3)1 压凹陷的质量问题成为要研究的重要课题。 【一cos(cJ0t —COS(ot0t一2~r／3) 一COS(otot+2~r／3)J 目前，检测电压凹陷的方法主要有有效值计算 变换阵C中sintoot和COSO)0t是扰动前与 a相 法、峰值电压法、基波分量法以及瞬时电压 d—q分 电压同相位的正 、余弦信号。 解法等。前两种方法对电压凹陷的检测至少需要半 变换后的d、q分量 电压经过低通滤波器，得到 个周期的 “历史”数据，将引起一定的时延，因此不 直流分量 ，【I1．和 ： 能准确地给出电压跌落的起止时刻，更不能反映电 = √3U COSO／ (2) ． 压跌落时可能出现的相角跳变和不对称。基波分量 U =一√3U sinot (3) 法基于离散傅里叶分析方法，可以计算出电压的幅 式中： 为凹陷幅值；为相角跳变角。 值和相位角，但该方法也需要一个工频周期的数据， 则由式(2)、(3)可求出凹陷电压的幅值和相位 在电压跌落时难以保证其电压值的实时性。而瞬时 跳变角为 电压d—q分解法可对任一相电压凹陷幅值、持续时 间和相位跳变进行实时准确的检测。本文研制了一