牽引變電站負(fù)荷特性記錄裝置的硬件設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、隨著電氣化鐵道的發(fā)展，電氣化鐵路牽引負(fù)荷在電力系統(tǒng)負(fù)荷中占的比重日益增大，其運(yùn)行對(duì)公用電網(wǎng)運(yùn)行工況的影響日趨嚴(yán)重。電氣化鐵道牽引負(fù)荷的建模已經(jīng)成為電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷建模的重要內(nèi)容，相應(yīng)的負(fù)荷特性采集與處理系統(tǒng)則是牽引變電站綜合負(fù)荷建模的重要技術(shù)支持設(shè)備。 本文充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展的優(yōu)秀成果，以數(shù)字信號(hào)處理器DSP 的多功能集成板卡為核心，開發(fā)了牽引變電站負(fù)荷特性記錄裝置，提出了適合于牽引變電站運(yùn)行要求的負(fù)荷特性

2、記錄裝置的設(shè)計(jì)方案，確定了其器件選型，完成了主電路設(shè)計(jì)；采用“同時(shí)采樣，分時(shí)轉(zhuǎn)換”的采樣處理方式，利用復(fù)雜邏輯可編程器件CPLD 物理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高速、高可靠性、芯片容量大、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了具有嚴(yán)格時(shí)序和邏輯要求的A/D 采樣轉(zhuǎn)換控制；完成了控制電路及控制軟件設(shè)計(jì)；前臺(tái)采集裝置和后臺(tái)處理機(jī)之間采用USB 接口通信，利用USB 外設(shè)操作簡(jiǎn)單、連接類型標(biāo)準(zhǔn)單一、易于擴(kuò)展以及USB 總線傳輸速度快、支持熱插拔、通用性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，較好的解決

3、了前臺(tái)采集裝置與后臺(tái)處理機(jī)之間的可靠、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題；在完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)裝置的各功能電路進(jìn)行了系統(tǒng)仿真以及硬件電路的調(diào)試與測(cè)試，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性及整機(jī)工作的正確性。 本文開發(fā)的負(fù)荷特性記錄裝置的硬件構(gòu)成及控制軟件結(jié)構(gòu)遵循模塊化和通用性的設(shè)計(jì)原則，預(yù)留了硬件功能插件接口及前臺(tái)控制與數(shù)據(jù)處理軟件接口，并為負(fù)荷特性采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)提出了具體的設(shè)計(jì)思路和原則方案。本裝置不僅能直接應(yīng)用于電氣化鐵路牽引變電站，同時(shí)也適應(yīng)公