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正文摘录:

2007年第6期总第245基于DSP和CAN总线的信号转换装置设计李干林，韩念杭(南京工程学院江苏南京210013)摘要：为了满足电网实时数字仿真系统和变电站综合自动化设备之间的信号转换的需要，提出一种基于数字信号处理器(DSP)和控制器局域网(CAN)总线的信号转换装置的设计方案，使实时数字仿真系统和综合自动化设备之间构成一个闭环运行系统。阐述了信号转换装置的硬件设计和软件设计。关键词：数字信号处理器(1)St’)；CAN总线；电网实时数字仿真系统；信号转换装置中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)06一017一03DesignOfaSignalExchailgeDeViceBasealOilDSPandCANI，IGanlin.HAN。Nianhang(^lanjingInstitute0fTechnology，Na州ling，210013，China)Abstract：T0meetthedemandsofsignalexchangebetweenthepowersystemreal—timedigitalsimulatorandthecomplexautomatk‘device，adesignscenari0ofthesignalexchangedeviceisusedbetweent。hem，whichisbased0nDigitalSignalProces—sor(【)SF’)andControllerAreaNet：work(CAN).Thenthepowel‘systemreal—timedigitalsimulatorandthecomplexautomatic-devicebecomesareal—timc，looprunsystem.Thepaperintroducesthehardwareandsoftwaredesignofthesignalexchangedevice.‘Keywords：DigitalSignalProcessor(DSP)；CANbus；power。systemreal一timedigitalsimulator；signalexchangedevice1引言数字信号处理器(Ⅸ沪)是一种运算速度快、数值处理能力强的微型处理器，目前已经在通讯、图像处理、工业控制等领域得到广泛应用，CAN总线是一种通信速率高、抗干扰能力强、使用成本低的现场总线，已广泛应用于控制系统中的检测和执行机构之间的数据通信。他特别适用于系统分布比较分散、实时性要求高、现场环境干扰大的场合0]。随着计算机技术的发展，电力系统的仿真技术得到广泛应用。电力系统的数字仿真主要有离线仿真和实时动态仿真‘。。’。全数字实时仿真系统有实时数字机电暂态仿真和实时数字电磁暂态仿真两种。其中实时数字机电暂态仿真是以三相对称模型，利用基波相量进行计算，用代数方程描述电网络。计算方式是有效值方式、计算结果是基波过程，适合于进行系统的稳态和稳定性分析。而实时数字电磁暂态仿真是以分相模型，利用瞬时值进行计算，用微分方程描述电网络。计算方式是瞬时值方式、计算结果是包括谐波和各种暂态过程，适合于进行装置的设计和实时测试。实时数字机电暂态仿真软件对电力网络进行潮流计算，可通过CAN总线通信把网络中的发电机、变压器、母收稿日期：2006一08一Ol线、各条线路的实时三相电压、电流、有功功率、无功功率、频率等模拟量以及各断路器、刀闸等开关量发送到基于【)SP设计的信号转换装置，信号转换装置能把仿真计算机的数字量通过D／A转换器实时地转换输出正弦模拟量，及把开关量一起输出给实际的综合自动化设备。并把综合自动化设备的控制信息及状态信息通过信号转换装置的CAN通信系统送给仿真主机，仿真主机根据综合自动化设备上传的信息来修正电力网络，重新进行仿真计算再输出。由图1可见，通过信号转换装置和CAN总线通信，电力系统实时数字机电暂态仿真和综合自动化设备之间构成了一个闭环运行系统。这个系统可提供一个中小型的电力系统在机电暂态下的稳定性分析和故障分析。实时数字机电仿真系统蚯巫亟孓疸至到综合连三巫士—一引繁r—————]：J系统开关量输入模块图1信号转换装置功能结构框图2信号转换装置的的电路模块设计2.1基于I)SP的信号转换装置总体设计设计的信号转换装置应具备以下功能：一韪器撇一===UI==一洲脯微一汀川川爿