GPS在PCI同步数据采集卡中的应用

　　1 引言

　　国家电力公司陆延昌副总经理在第26届中国电网调度运行全闭幕式上的讲话中指出了今后一段时期内的电网技术的发展上应重点研究和解决的问题，其中，在电网安全、稳定、经济运动领域，互联电力系统实时功角测量受到越来越的关注。特别是在以监控中目的的电力调度自动化系统中，如何快速、准确地采集处理各种电气参数显得尤为重要。而在实现自动化的过程中，首要环节就是数据采集。为此我们研究开发了电力系统功角广域测控系统，其中，用C8051F021型单片机实现的数据采集卡不仅可以准确、高效、实时地进行AD数据采集并通过双口RAM和PCI接口与上位机交换数据，还可以通过与GPS接收通信接收秒脉冲实现采集数据异地同步。

　　2 功角及其测量

　　2．1 发电机的功角

　　发电机通过变压器、输出线路与无限大容量系统母线联接组成的输电系统如图1所示。

　　若图中G为隐极式发电机，则发电机输出的有功功率为

　　上式也称作发电机的功率特性。式中Xd∑=Xd+XTL，其中Xd为发电机d轴等值电抗，XTL为发电机与无限大系统间的联系电抗，Eq为发电机的空载电势，V、I为系统参考母线电压和电流，ψ为母线电压与电流间的相位差。当发电机的电势Eq和受端电压V均恒定时，传输功率P是角度δ的正弦函数，角度δ为Eq与V之间的相位差角。因功率P的大小与δ角度切相关，因此称δ为“功率角”或“功角”。