第30卷第2期电网技术Vol.30No.22006年1月PowerSystemTechnologyJan.2006文章编号:1000-3673(200602-0091-06中图分类号:TP274;TM93文献标识码:A学科代码:470·4017电能质量监测系统数据高速采集和实时处理的协调优化分析及应用陈斌1,张波1,丘东元1,刘洋海2(1.华南理工大学电力学院,广东省广州市510640;2.广东电网公司韶关供电局,广东省韶关市512026OptimizedAnalysisonCoordinationofHighSpeedDataAcquisitionwithReal-TimeProcessinginPowerQualityMonitoringSystemandItsApplicationCHENBin1,ZHANGBo1,QIUDong-yuan1,LIUYang-hai2(1.CollegeofElectricPower,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510641,GuangdongProvince,China;2.ShaoguanPowerSupplyBureauofGuangdongPowerGridCompany,Shaoguan512026,GuangdongProvince,ChinaABSTRACT:Inpowerqualitymonitoringsystemthecoordinationofhigh-speeddataacquisitionwithreal-timeprocessingisalwaysthekeyprobleminactualsystemconstruction.Onthebasisofinvestigatingthehigh-speedacquisitionandrealtimeprocessingmodesindetail,thefactorsinfluencingthesoftwareimplementationofhigh-speeddataacquisitionandrealtimeprocessingareresearched.Intheconstructionofhardwareandsoftwareforpowerqualitymonitoringsystemvariouscoordinationandoptimizationmethodsaresyntheticallyexplored,andtakingtheestablishmentofareal-timepowernetworkharmonicanalysissystemforexampletheapplicationresearchisconducted.Practicalengineeringapplicationresultsshowthatinaspectsofsamplingaccuracy,high-orderharmonicanalysis,real-timedatastorageandanti-interferencetheoptimizedharmonicanalysissystempossessesbetterreal-timeperformance.Thustheproposedmethodisavailableforreferenceinthedesignofreal-timepowerqualityanalysissystem.KEYWORDS:Powerqualitymonitoring;Real-timemode;Dataacquisition;Software;Hardware;Powersystem摘要:在电能质量监测系统中,数据的高速采集和实时处理的协调一直是实际系统构建的关键问题。在深入分析高速采集和实时处理模式的基础上,分析了各种影响高速采集和实时处理软件实现的因素,在系统的软硬件构建方面综合探索了多种协调优化方法,并以电网谐波实时分析系统的建立为例进行了应用研究。工程实际应用结果表明,优化后的谐波实时分析系统在采样精度、分析电网高次谐波、实时电量存储方面均有较好的实时性,从而为电能质量实时分析系统的设计提供了可供借鉴的方法。关键词:电能质量监测;实时模式;数据采集;软件;硬件;电力系统1引言在电能质量监测领域中,系统功能得以实现的关键技术是电网实时数据的采集。如何在高速连续采样的情况下,运行各种复杂的分析算法而不影响采样的精度和连续性,一直是该领域研发人员努力的方向。实时性优化方案主要分为硬件优化和软件优化两方面。在硬件优化方面,为改善数据采集板卡与计算机接口总线的性能,基于PCI总线的高精度数据采集系统是目前普遍采用的方案[1],而基于VXI标准总线的虚拟仪器技术及基于PXI标准总线的数据采集处理技术都存在开发成本昂贵的问题[2,3]。为改善数据处理分析主体(计算机的性能,文献[4]提出了在成本最小化的前提下优化配置计算机的性能,但没有结合软件优化。文献[5]提出的基于数字信号处理器的嵌入式系统硬件平台是一个新的研究热点,有待工程实际应用的检验。在软件优化方面,主要包括优化开发平台及电能质量监测算法[6-12]。国家半导体公司的虚拟仪器开发平台(Labview是其中的佼佼者,但存在软件授权费92陈斌等:电能质量监测系统数据高速采集和实时处理的协调优化分析及应用Vol.30No.2高、代码过于繁缛等问题,未必适用于所有应用场合[6]。文献[8-13]提出的方法能够保证电能质量监测系统的高精度及实时同步,但在算法中需要综合考虑底层采集驱动的承受能力等因素,因此运用在电能质量监测系统的实际效果与理论值未必相符。采用VC++软件平台开发的采集与处理间的通信驱动具有灵活、效率高的特点,但要求开发人员清楚了解底层硬...