[发明专利]一种便携式电力系统低频振荡检测装置

摘要

本发明公开了一种便携式电力系统低频振荡检测装置包括基于FPGA的前端系统、基于DSP的数据分析算法模块以及基于ARM处理器的中央管理系统，由基于FPGA的前端系统对接收数据进行接收和分拣，得到检测低频振荡的有效数据，并进行预处理，使之达到低频振荡信号分析算法的要求；基于DSP的数据分析算法模块对低频振荡数据进行分析处理，得到表征结果的低频振荡模态特性参数信息；基于ARM处理器的中央管理系统对结果进行输出、显示并输出给其他设备。这样充分利用了FPGA的数据处理能力、DSP的运算处理能力以及ARM处理器丰富的片上系统资源，实现电力系统低频振荡的实时快速检测、分析和处理。

主权项

一种便携式电力系统低频振荡检测装置，其特征在于，包括基于FPGA的前端系统、基于DSP的数据分析算法模块以及基于ARM处理器的中央管理系统；基于FPGA的前端系统在一片FPGA芯片开发，包括：一数据接口部件用于接收来自电力系统实时相位测量装置（Phasor Measurement Unit，简称PMU）的采样测试数据，并送入数据分析模块；一数据解析模块用于对采样测试数据进行解析，分拣出功角或有功功率数据作为低频振荡数据，低频振荡数据送入数据预处理模块中；一数据预处理模块用于对低频振荡数据的去直流、去噪和对称化处理，使之达到低频振荡信号分析算法的要求；同时，数据预处理模块接收一个低频振荡数据数输出一个同步时钟触发信号；一计数器，用于对数据预处理模块输出同步时钟触发信号进行计数，根据一组分析算法数据存储大小要求，设定计数器的比较值，当有效计数的数值在达到设定的比较值时，计数器使RAM存储器处于写使能状态；一RAM储存器，在其处于写使能状态时，将数据预处理模块中一组处理完毕的低频振荡数据存入RAM存储器中；基于DSP的数据分析算法模块从基于FPGA的前端系统的RAM存储器中读取一组低频振荡数据，依据内置的低频振荡分析算法，得到低频振荡模态特性参数信息，并存入基于ARM处理器的中央管理系统的Flash存储器中；基于ARM处理器的中央管理系统又包括：一FLASH存储器，用于存储低频振荡模态特性参数信息；一ARM处理器，配制有操作系统，主要用于管理网络控制器、网络驱动器以及RS485接口和检测结果即低频振荡模态特性参数信息的输出与图形化显示；网络控制器、网络驱动器，用于将存储的低频振荡模态特性参数信息在ARM处理器的控制下输出给远程设备；RS485接口，用于将存储的低频振荡模态特性参数信息在ARM处理器的控制下输出给距离较近的设备；显示输出及人机交互界面接口，用于将存储的低频振荡模态特性参数信息在ARM处理器的控制下输出到显示设备进行显示，以及进行人机交互；ARM处理器通过人机交互获得的控制信息用于控制基于FPGA的前端系统低频振荡数据的接收、数据分析、预处理和存储，控制基于DSP的数据分析算法模块的参数设置。