张 林 包素丽 孙金华

（国电南自轨道交通公司，南京 210000）

在牵引供电电力机车运行过程中，电力机车一方面是一个很大的非线性负载，会产生大量的高次谐波，另一方面电力机车对于电网还是不对称负荷，会产生负序分量，大量非线性、冲击性负荷的使用，给牵引供电系统的电能质量带来了严重的危害[1-2]。要实现对电能质量的综合治理，就必须实现电能质量的在线分析与实时监测，以了解电能质量的水平。这有利于及时发现电网上的电能质量问题，便于“早发现、早治理”，为电网创造一个良好的环境。同时，故障录波数据是牵引供电系统故障分析和保护动作判断的重要依据。本文结合多年牵引供电运行经验，依据电能质量国家标准，基于嵌入式实时多任务操作平台，提出了一种融合了电能质量分析及故障录波的实现方案。

1 硬件设计

依据本方案设计的电能质量分析及故障录波装置采用基于16位同步采样A/D转换器的模拟量高精度采集系统；交流输入通道为两路牵引所进线电压电流共12路通道，每周波128点采样，并且确保所有通道完全同步；CPU采用Freescale公司的PowerQuicc II系列，高频率，低功耗，装置具有极强的数据处理能力；采用基于商用实时多任务操作系统的通用软硬件开发平台，系统稳定性好；采用多层印制电路板布线技术及SMT表面贴装技术；提供灵活的通信接口方式，最多可同时配置两个RS-485 和3个以太网通信接口。采用印制板背插式机箱结构，使装置内部强、弱电回路在走线上完全分开，避免了相互干扰，提高了装置抗干扰能力；……