邢雁凱+魏新勞+龐兵+丁廈+于佰鑫

摘 要：針對(duì)一種氧化鋅避雷器阻性電流提取新方法，設(shè)計(jì)制作一個(gè)信號(hào)處理諧波分析模塊，該模塊以Digital Signal Processor （DSP）為核心，利用高速ADS8556進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以TMS320LF2812對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，從而得到新方法要求提取阻性電流所需的全泄漏電流基波、諧波幅值等特征量。首先建立了系統(tǒng)的硬件電路，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件程序，編寫了A/D采樣子程序、濾波算法子程序、積分算法子程序、Fast Fourier transform（FFT）算法子程序、阻性電流提取子程序等。軟件仿真驗(yàn)證及搭建實(shí)際模擬電路驗(yàn)證表明，該設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行精確數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，最終提取出阻性泄漏電流。該模塊可以滿足系統(tǒng)需要進(jìn)行準(zhǔn)確的諧波分析。

關(guān)鍵詞：新型阻性電流提取方法；Digital Signal Processor；諧波分析

DOI：10.15938/j.jhust.2017.03.011

中圖分類號(hào)： TM835

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 1007-2683（2017）03-0059-09

進(jìn)行對(duì)比可見結(jié)果正確，利用該方法與系統(tǒng)可很好地避免相間耦合電容和電網(wǎng)諧波的干擾而準(zhǔn)確提取出三相氧化鋅避雷器泄露電流的阻性分量，從而方便快捷的判斷氧化鋅閥片的老化受潮程度。

5 結(jié) 論

文[1]所提出的氧化鋅避雷器阻性電流提取的新方法，可以在不實(shí)際測(cè)量三相電壓的情況下，對(duì)氧化鋅避雷器阻性電流進(jìn)行提取，并且能夠消除相間干擾和系統(tǒng)電壓三次諧波干擾。但其得以正確實(shí)施的關(guān)鍵點(diǎn)在于要對(duì)三相氧化鋅避雷器的泄漏全電流進(jìn)行正確的諧波分解。

本文出于這個(gè)目的設(shè)計(jì)制作了諧波分析模塊硬件電路板并編寫程序，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明硬件電路設(shè)計(jì)合理，采集數(shù)據(jù)抗高頻干擾性強(qiáng)，各硬件之間配合良好；所編程序運(yùn)算速度快，分析所得數(shù)據(jù)精度高。能夠很好實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋅避雷器泄漏電流的數(shù)據(jù)分析，為實(shí)現(xiàn)其阻性電流精確提取打下了良好基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果均顯示出了本文所利用方法可良好消除電網(wǎng)諧波與三相氧化鋅避雷器相間耦合電容的干擾，且整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 鄭文雷.氧化鋅避雷器阻性泄露電流在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2014.

[2] ZHU.H X，RAGHUVEER M.R. Influence of Representation Model and Voltage Harmonics on Metal Oxide Surge Arrester Diagnostics[J].IEEE Transaction on Power Delivery 2001，16（4）：599-603.

[3] 鄧誼柏. 避雷器在線監(jiān)測(cè)儀的研究與設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2010.

[4] 胡道明，潘文霞.MOA泄漏電流在線監(jiān)測(cè)方法評(píng)述[J].江西電力，2004，29（4）：26-28.

[5] 臧殿紅. 基于DSP的氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)裝置的研究[D].北京：中國(guó)石油大學(xué)，2009.

[6] 丁國(guó)成.金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)研究[D].保定：華北電力大學(xué)，2006.

[7] Dr.T.K.Saha，T.Dinh，Return Voltage Measurements on Metal Oxide Surge Arresters[J]. International Symposium on High Voltage Engineering，1999，2：313-316.

[8] 賀國(guó)平，邵濤.表面污穢對(duì)MOA在線監(jiān)測(cè)的影響[J].高電壓技術(shù)，2003，29（6）：27-28.

[9] S.SHIHAB V， RAO V， MELIK S.M. Planning of a Neural Network Based Integrated Condition Monitoring System for Application in Substations，IEEE， 1994.

[10]CHRISTIAN Heinrich， VOLKER Hinrichsen. Diagnostics and Monitoring of MetalOxide Surge Arresters in HighVoltage Networks—Comparison of Existing and Newly Developed Procedures[J]. IEEE Transactions on Power Delivery， January， 2001，16（1）：138-143.

[11]ABDULMalek Z， YUSOFF N， MOHD Yo M F. Field Experience on Surge Arrester Condition MonitoringModified Shifted Current Method[C]// Universities Power Engineering Conference （UPEC）， 2010：1-5.

[12]HINRICHSEN V， SCHOLL G， SCHUBERT M， et al. Online Monitoring of Highvoltage Metaloxide Surge Arresters by Wireless Passive Surface Acoustic Wave （SAW） Temperature Sensors[C]// 11th International Symposium on HighVoltage Engineering （ISH 99），1999，2（7）：238-241.

[13]CHRZAN K.L. Termovision Diagnostics of Metal Oxide Surge Arresters[C]// XVthInternational Symposium on High Voltage Engineering， August 27-31， 2007.

[14]李曉菲，張靜. 基于ADS8556的六通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 今日電子，2012（07）：57-60.

[15]王曉明，周有慶，彭紅海，等. 基于Rogowski線圈的數(shù)字積分器的研究與設(shè)計(jì)[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備，2013（2）：155-159.

[16]朱超，蔣煜，梅軍，等.Rogowski線圈中積分環(huán)節(jié)的研究[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備，2013（9）：64-67.

[17]蘇育均，方春恩，李偉，等. 基于Rogowski線圈用數(shù)字積分器的設(shè)計(jì)[J]. 低壓電器，2011（16）：21-24.

[18]劉長(zhǎng)亮. 基于TMS320F2812的數(shù)據(jù)采集和FFT的研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2009.

[19]楊昭芳，王鵬. 減小非同步采樣誤差措施的分析[J]. 電源世界，2007（10）：59-61+44.

[20]朱寶森，宋璠，魏新勞. 基于電壓過零點(diǎn)電流幅值分析的MOA阻性電流提取方法[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012（16）：165-172.

[21]宋璠. 金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2012.

（編輯：溫澤宇）