双电源转换开关电网信号检测电路设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.03.007

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 588 ›› Issue (3): 43-49.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.03.007

双电源转换开关电网信号检测电路设计

黄雨龙¹, 李靖¹, 田新疆²

1.湖南工程学院电气信息与工程学院, 湖南湘潭 411104;
2.闽光电气实业有限公司, 福建厦门 361000

收稿日期:2019-12-07 出版日期:2020-03-30 发布日期:2020-04-21
作者简介:黄雨龙(1992—),男,硕士研究生,研究方向为电器智能控制。李靖(1967—),男,博士,教授,研究方向为电接触与电弧,电器智能控制。田新疆(1972—),男,高级工程师,主要从事智能断路器研发设计。

Design of Signal Detection Circuit of Dual Power Switch

HUANG Yulong¹, LI Jing¹, TIAN Xinjiang²

1.College of Electrical & Information and Engineering,Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China;
2.Minguang Electric Industrial Co.,Ltd., Xiamen 361000, China

Received:2019-12-07 Online:2020-03-30 Published:2020-04-21

摘要/Abstract

摘要： 风能的波动性、间接性和随机性等特性对接入风电的电网运行特性和电能质量(如电压、频率偏差)造成影响。双电源转换开关作为电网中连续供电的一种保障,广泛应用于各种重要负载场合。完成电网信号现场参量及其检测是双电源转换开关的首要任务之一。针对风电机组并网运行中的电网电能质量问题,就双电源转换开关电网信号检测电路分别进行了硬件和软件设计。硬件设计以TMS320F28335数字信号处理器为核心控制模块,利用其内部的模/数转换器和捕获模块对电网中的电压和频率进行检测;软件设计则编写了电压和频率的采样和算法程序。该电网信号检测电路具有采样精度高、硬件成本低、检测算法简单等优点,可以最大化保障重要负载的连续供电。

关键词: 电网, 电能质量, 双电源转换开关, 电网信号检测, 数字信号处理器

Abstract: The operation characteristics and power quality of the grid are affected by the properties of wind power generation such as fluctuation,intermittence,randomicity,and so on.As a guarantee of continuous power supply in power grid,dual power switch is widely used in various important load occasions.It is one of the primary tasks to complete the field parameters of power network signal and its detection.In view of the problem of power quality in the grid during the grid-connected operation of wind turbines,this paper designed the hardware and software respectively for the signal detection circuit of the double-power switch grid.The hardware design takes TMS320F28335 DSP as the core control module,and uses its internal analog/digital converter (ADC) and capture module (eCAP) to detect the voltage and frequency in the power grid.The network signal detection circuit has the advantages of high sampling accuracy,low hardware cost,simple detection algorithm and so on.

Key words: grid, power quality, dual power switch, power grid signal detection, digital signal processor (DSP)

中图分类号:

TM564

黄雨龙, 李靖, 田新疆. 双电源转换开关电网信号检测电路设计[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 588(3): 43-49.

HUANG Yulong, LI Jing, TIAN Xinjiang. Design of Signal Detection Circuit of Dual Power Switch[J]. DIANQI YU NENGXIAO GUANLI JISHU, 2020, 588(3): 43-49.

参考文献

[1] 钱峰,陈艺,刘俊磊,等.大规模风电接入的电力系统协调控制策略[J].广东电力,2019,32(11):12-18.
[2] 王耿耿,孟高军,孙玉坤,等.微电网并网环境下电能质量分析与研究综述[J]. 电器与能效管理技术, 2019(15):81-89.
[3] 李海波. MW级双馈风力发电系统控制策略研究[J]. 电器与能效管理技术, 2018(24):60-65.
[4] 窦陈,叶小忱,黄璐,等.基于模块化思路的中压配电网可靠性评估方法[J]. 电器与能效管理技术, 2018(8):8-15.
[5] 刘用锋,王克英,李长青.基于ATmega16的双电源自动切换控制器[J]. 继电器, 2006(23):54-57.
[6] 张威威. 双电源自动转换开关智能控制器的设计[D].沈阳:沈阳工业大学,2015.
[7] 张艳红,张兴,林闽,等.基于DSP的交流电量采样及其实现[J]. 可再生能源, 2006(4):12-14.
[8] 四川爱创科技有限公司.AC过零检测输出方波的电路:CN201820233306.5[P].2018-11-06.
[9] 李雨田,刘婧一,于旭,等.基于DSP的同步数据采集系统的设计[J].电气应用,2018,37(13):72-76.
[10] 周彬倩,陆继明,毛承雄,等.小波检测双电源自动转换开关电压凹陷策略[J].电力系统及其自动化学报,2015,27(3):5-10,41.
[11] 符晓,朱洪顺.电子设计与嵌入式开发实践丛书 TMS320F28335 DSP原理、开发及应用[M].北京:清华大学出版社,20179.
[12] 张雪群,曾岳南,陈佳桂.LEM闭环传感器在信号采样中的应用[J]. 电子元器件应用, 2007(10):78-80.
[13] 康华光. 电子技术基础:模拟部分[M].5版.北京:高等教育出版社,2006.
[14] 任宏斌,冷建伟.基于STM32的交流电压检测[J].电子设计工程,2016,24(13):133-135.
[15] 宋政湘,张国钢.电器智能化原理及应用[M].3版.北京:电子工业出版社,2013.
[16] 梁清华,刘春玲,尹伦海.电力参数交流采样测量的误差分析[J]. 辽宁工学院学报, 2003(3):22-23,26.
[17] 梁启权,和敬涵,王小君.TMS320F28335在电网频率测量中的应用[J].国外电子测量技术,2010,29(10):66-68.
[18] 王来源. 基于时频域电力负载识别及DSP实现[D].石家庄:石家庄铁道大学,2014.
[19] YAO Y P,ZOU H L,ZHANG S X.Phase difference algorithm based on TMS320F28335 enhanced capture module[J].Applied Mechanics and Materials,2012,241-244:92-97.

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Design of Signal Detection Circuit of Dual Power Switch

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[1]	陶丽, 郭英选, 夏俊, 熊方贤, 梁毓评. 基于支持向量机的配电网低电压预警方法[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 591(6): 71-75.
[2]	汤晓栋, 鞠晨, 高晓. 基于AHP-TOPSIS的电动汽车充电网络运营综合评价[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 591(6): 89-95.
[3]	李建林, 谭宇良, 赵锦, 王楠. 电网侧储能发展态势及技术走向^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 590(5): 1-6.
[4]	沈华, 陈葛亮, 林林, 张晓琳. 光储直流微电网控制器硬件在环仿真平台开发^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 590(5): 62-66.
[5]	单栋梁, 刘向立, 徐利凯, 王聪慧. 用户侧光储充一体化智能微电网系统应用研究^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 587(2): 41-46.
[6]	宋江颂. 低压直流供配电技术[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 587(2): 78-83.
[7]	丁纪明, 段浩伟. 交直流配电网关键设备可靠性评估研究^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 51-57.
[8]	涂小涛, 高仕龙, 陈锐, 户永杰, 何青连. 多端柔性交直流混合配电网建模及仿真分析^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 58-63.
[9]	李继宇, 江修波, 李功新, 范映. 主动配电网源-网-荷双层两阶段优化调度[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 78-85.
[10]	赵渊, 李哲, 林艳青, 裴俊艺, 付一达. 基于Android平台的定位终端软件设计[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 86-89.
[11]	宋忧乐, 王科, 朱永梅, 刘涌, 袁秋实. 配电网可靠性评估之序贯蒙特卡洛模拟法综述[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 90-93.
[12]	杜孟珂, 任燕峰, 胡永新, 程浩忠. 计及主动电网结构优化的机组组合^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 94-99.