微機保護數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)王錦課件

微機保護數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

主講教師：王錦日期：2019.5.29電壓形成回路1采樣保持電路（S/H）2低通濾波器（ALF）3模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）4模數(shù)變換（A/D）5目錄知識點章節(jié)PART電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來）電壓形成回路電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器變換器作用電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電壓變化器電流變化器電抗變化器交流電流的變換一般采用電流變換器，電流變換器的最大優(yōu)點是只要鐵芯不飽和，其二次電流及并聯(lián)電阻上電壓的波形就可基本保持與一次電流并行相同且同相。即可以做到不失真變換，這一點對微機保護是很重要的。變換器原理電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器作用：（1）電量變換（2）隔離作用電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來）電壓形成回路電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來）采樣保持回路電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器S/H電路的作用：在一個極短的時間內(nèi)測量模擬輸入量在該時刻的瞬時值，并在模數(shù)變換器進行轉(zhuǎn)換期間內(nèi)保持其輸出不變。阻抗變換器阻抗變換器ASuiCh邏輯輸入高電平時AS閉合此時電路處于采樣狀態(tài)采樣保持原理電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器S/H電路的作用：在一個極短的時間內(nèi)測量模擬輸入量在該時刻的瞬時值，并在模數(shù)變換器進行轉(zhuǎn)換期間內(nèi)保持其輸出不變。阻抗變換器阻抗變換器ASuiCh邏輯輸入低電平時AS打開此時電路處于保持狀態(tài)?Ⅱ采樣保持原理電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器采樣保持分析當采樣脈沖為高電平時，AS接通，電容Ch充電值為采樣信號ui。當采樣脈沖為低電平時，AS斷開，電容Ch處于采樣保持階段，供模數(shù)變換器輸入電壓。TC：采樣脈沖寬度TS：采樣周期電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器采樣頻率與采樣定律乃奎斯特采樣定理：為了使信號采樣后能夠不失真地還原，采樣頻率必須大于信號最高頻率兩倍以上，這就是乃奎斯特采樣定理。電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來）低通濾波器（LPF）電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電力系統(tǒng)故障初期，電流、電壓中可能含有相當高的頻率分量（如2kHZ以上）。而目前大多數(shù)微機保護原理都是反映50HZ工頻分量的。因此，在采樣保持前用一個模擬低通濾波器把高頻分量過濾掉，防止高頻分量混疊到工頻來。簡單的模擬低通濾波器是RC低通濾波器。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器當需要對多個模擬量進行模數(shù)變換時，通常不是每個模擬量輸入通道設(shè)置一個A/D，而是多路輸入模擬量共用一個A/D，中間經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。16路多路轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入模擬量通道：A1～A16;輸出模擬量通道：輸出控制由四個路數(shù)選擇線來控制。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模數(shù)變化（A/D）電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電壓形成低通濾波器（LPF）電壓形成低通濾波器（LPF）S/HS/H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）A/D電壓形成低通濾波器（LPF）電壓形成低通濾波器（LPF）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器，或簡稱ADC）是實現(xiàn)計算機控制的關(guān)鍵技術(shù)，是將模擬量轉(zhuǎn)變成計算機能夠識別的數(shù)字量的橋梁。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是把連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器原理：微機保護用的模數(shù)變換器絕大多數(shù)是應(yīng)用逐次逼近法的原理實現(xiàn)的電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換速度數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A轉(zhuǎn)換器，或簡稱DAC）是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬電壓或電流輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換器中一般都要用到數(shù)模轉(zhuǎn)換器。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)模數(shù)變換器電壓形成回路主要起電量變換作用，還起到隔離作用。采樣保持回路的作用時在一個極短的時間內(nèi)測