[00999021]电力系统监控装置

一、背景技术：电力系统(电网)的运行工况(运行参数)的监测在电力系统的生产和自动化控制中是一个非常重要的内容。整个监控系统是一个实时计算机数据处理系统，对数据处理的时间性要求很强。目前的监控仪表大多采用单片微机和时域的计算方法，数据处理能力差，运算速度慢，当电网出现谐波或三相电路不平衡时，无功功率存在不平衡误差，其精度下降；而且由于电力系统需监测设备较多，单片微机有限的输入/输出口不能有效地完成监测任务。二、发明内容：该实用新型的目的是：提供一种能够实时监测电网的各种运行参数和电力设备的装置；能够在监视保护对象设备出现故障时，可根据预定的保护算法自动给出保护触发信号。该实用新型的实现方案：基于可编程门阵列逻辑器件的电力系统监控装置，包括交流模拟量采集电路，电力系统中各重要节点的电压、电流通过多路开关输入到AD芯片。AD芯片输出连接可编程门阵列，其输出再连接工控机或微处理器。用FPGA实现快速傅立叶变换算法(FFT)，将采集的电压、电流中的干扰化为高次谐波处理。该实用新型提出基于FPGA技术的模拟量采集与处理系统，利用FPGA的I/O端口多，且可以自由编程支配、定义其功能的特点，配以Verilog编写的FPGA内部执行软件，能很好地解决采集的信号路数多的问题。而且用Verilog编写的执行软件内部对各组数字量是按并行处理的以及FPGA硬件的速度是ns级的，这是当前任何MCU都难以达到的速度，因此该系统比其它系统更能实时地、快速地监测信号量的变化。该实用新型的计算原理采用数字信号处理方法中的快速傅立叶变换算法(FFT)，将采集的电压、电流中的干扰化为高次谐波处理，避免因模拟滤波电路参数不匹配带来的误差，从而极大地提高了测量精度。该实用新型的特点是：装置简单可靠，简化了PCB系统设计和提高了系统的抗干扰能力；装置代码用Verilog硬件描述语言实现，内核计算是并行的，速度快，能够对电网的各种运行参数和电力设备进行实时监测。