基于DSP的中低壓形狀柜電弧光保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用的中期報(bào)告

基于DSP的中低壓形狀柜電弧光保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究背景中低壓形狀柜在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，但其運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生電弧光，造成設(shè)備損壞和安全事故。因此，電弧光保護(hù)系統(tǒng)是中低壓形狀柜必不可少的組成部分。目前，常見的電弧光保護(hù)系統(tǒng)有機(jī)械型和電子型兩種。其中，電子型電弧光保護(hù)系統(tǒng)通常采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制單元，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、分析和處理等功能，具有高速、高精度、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。本項(xiàng)目旨在設(shè)計(jì)一種基于DSP的中低壓形狀柜電弧光保護(hù)系統(tǒng)，并在工程實(shí)際中應(yīng)用，提高電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線（一）研究內(nèi)容1.中低壓形狀柜電弧光產(chǎn)生機(jī)理研究2.基于DSP的電弧光信號(hào)采集和處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.電弧光信號(hào)特征提取和識(shí)別算法研究4.電弧光保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證及工程應(yīng)用（二）技術(shù)路線1.電弧光產(chǎn)生機(jī)理研究：通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和仿真分析，對(duì)中低壓形狀柜電弧光產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行深入研究，為設(shè)計(jì)電弧光保護(hù)系統(tǒng)提供理論依據(jù)。2.電弧光信號(hào)采集和處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)：基于DSP控制單元，設(shè)計(jì)電弧光信號(hào)采集和處理系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和顯示等功能。3.電弧光信號(hào)特征提取和識(shí)別算法研究：采用小波變換、相關(guān)分析等算法，對(duì)電弧光信號(hào)進(jìn)行特征提取和識(shí)別，判斷電弧光是否達(dá)到危險(xiǎn)程度。4.電弧光保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證及工程應(yīng)用：在實(shí)際中對(duì)電弧光保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，并在中低壓形狀柜中應(yīng)用，檢驗(yàn)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。三、研究進(jìn)展截至目前，已完成了電弧光產(chǎn)生機(jī)理研究和電弧光信號(hào)采集和處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的任務(wù)。（一）電弧光產(chǎn)生機(jī)理研究在實(shí)驗(yàn)室中搭建了中低壓形狀柜電弧光實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行了直流、交流電弧光實(shí)驗(yàn)，探究電弧光的產(chǎn)生機(jī)理。通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)字仿真分析，發(fā)現(xiàn)電弧光頻率、幅值和波形變化具有明顯規(guī)律性，為后續(xù)算法研究奠定了基礎(chǔ)。（二）電弧光信號(hào)采集和處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AD采集卡和TMS320VC33DSP芯片，設(shè)計(jì)了基于DSP的中低壓形狀柜電弧光信號(hào)采集和處理系統(tǒng)。系統(tǒng)通過AD采集卡完成電弧光信號(hào)的采集，再通過TMS320VC33進(jìn)行信號(hào)處理和判決，最終輸出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。四、下一步工作（一）電弧光信號(hào)特征提取和識(shí)別算法研究基于前期電弧光產(chǎn)生機(jī)理研究和電弧光信號(hào)采集和處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將開展電弧光信號(hào)特征提取和識(shí)別算法的研究，為電弧光保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供關(guān)鍵技術(shù)支持。（二）電弧光保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證及工程應(yīng)用在設(shè)計(jì)完成后，將對(duì)電弧光保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，檢驗(yàn)其性能和可靠性，并在實(shí)際工程應(yīng)用中進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，提高電力設(shè)