基于通道级联高频并采的配电终端高速采样方案设计与实现

摘要

目前国网配电终端的招标量越来越大,且对配电终端产品的功能要求也越来越多,除了要保证基本的三遥与历史数据记录功能外,还需要具有小电流接地判断能力。对于小电流接地算法,需要大采样率作为支撑,以便于抓取接地瞬间的暂态特征波形并计算高次谐波。常规装置硬件设计都是采用高性能的CPU处理器,比如PowerPC加FPGA实现高速采样与计算,但是这样的方案设计使得装置硬件成本直线上升。为此,设计一种配电终端用的低成本高速高性能解决方案,该方案能够提供每周波160点(8 kHz)的高采样率和低中断计算负荷率(1 kHz)来满足小电流接地功能的需求。通过实际测试,该方案可以在普通的低端平台CPU上实现高采样率,并以低中断负荷率进行算法计算;通过继电保护测试仪加量测试,能够正确识别接地波形,且对接地波形能够正常进行故障录波,对降低配电终端产品成本起到了促进作用。