随着电气化铁道的发展,电气化铁路牵引负荷在电力系统负荷中占的比重日益增大,其运行对公用电网运行工况的影响日趋严重。电气化铁道牵引负荷的建模已经成为电力系统综合负荷建模的重要内容,相应的负荷特性采集与处理系统则是牵引变电站综合负荷建模的重要技术支持设备。本文充分利用现代计算机和数字信号处理技术发展的优秀成果,以数字信号处理器DSP的多功能集成板卡为核心,开发了牵引变电站负荷特性记录装置,提出了适合于牵引变电站运行要求的负荷特性记录装置的设计方案,确定了其器件选型,完成了主电路设计;采用“同时采样,分时转换”的采样处理方式,利用复杂逻辑可编程器件CPLD物理结构简单、高速、高可靠性、芯片容量大、可重复使用等优点,实现了具有严格时序和逻辑要求的A/D采样转换控制;完成了控制电路及控制软件设计;前台采集装置和后台处理机之间采用USB接口通信,利用USB外设操作简单、连接类型标准单一、易于扩展以及USB总线传输速度快、支持热插拔、通用性强的优势,较好的解决了前台采集装置与后台处理机之间的可靠、实时数据传输问题;在完成系统设计的基础上,对装置的各功能电路进行了系统仿真以及硬件电路的调试与测试,验证了设计方案的可行性及整机工作的正确性。本文开发的负荷特性记录装置的硬件构成及控制软件结构遵循模块化和通用性的设计原则,预留了硬件功能插件接口及前台控制与数据处理软件接口,并为负荷特性采集系统的软件设计提出了具体的设计思路和原则方案。本装置不仅能直接应用于电气化铁路牵引变电站,同时也适应公用电网变电站负荷特性采集要求。