基于dsp平台电能质量分析仪研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年第29卷电气传动自动化VoI．29，No．4第4期第57页ELECTRICDRIVEAUTOMATION2007，29(4)：57—59文章编号：l005—7277(2007)04—0o57—03基于DSP平台的电能质量分析仪的研制周丽，钱荣银，李文权，蔡守平(1．上海安科瑞电气有限公司，上海嘉定区201801；2．东南大学建筑设计院，江苏南京210096)摘要：介绍了一种基于DSP平台的电能质量分析仪的研制。通过DSP与ARM结合使用，更有效地完成仪表的数据采集处理与显示。

2、详细介绍了电能质量分析仪的设计原理，相关硬件和软件实现，阐述了一种电能质量的分析方法。关键词：DSP平台；电能质量分析仪；电力谐波；ACR320ELH中图分类号：TP216+．3文献标识码：BResearchonpowerqualityanalyzerbasedonDSPplatformZHOU，QIANRong-yin，LIWen—quan，CAIShou-ping(1．ShanghaiAcrelCo．，Ltd，Shanghai201801，China；2．SoutheastUniversit)"ArchitecturalDes[

3、nstitute，Nanjing210096，China)Abstract：ThepowerqualityanalyzerbasedonDSPplatformisintroduced．ByusingbothDSPandARM，thedataacquisition，processinganddisplayareperformedmoreeficiently．Thedesignschemes，hardwareconstructions，softwareandananalyzingmethodofpowerqualityarealsoin

4、troducedindetail．Keywords：DSPplatform；powerqualityanalyzer；powerharmonic；ACR320ELH1引言传感器将电网中的电力信号转化为ADC的输现代社会，随着电力电子技术的高速发展，用入信号，送~I]A／D转换模块进行同步采样。转换后电需求侧各类非线性负载和冲击性负荷不断增的采样数据通过同步串口传送给DSP进行分析处加，尤其是大功率变流、变频装置等在电力系统中理，具体包括全电力参数的测量、完成整表的数值广泛应用，致使电网中的谐波污染日益严重。计算、谐波分析和复费率电能

5、计量等工作，之后谐波对电网的污染将危害到系统本身及广大DSP把相应的计算数据和ARM的数据进行交换。电力用户。谐波对电力系统本身的污染有：增大线ARM芯片主要完成液晶显示、数据统计、存储、数损，降低安全；变压器保护误动跳闸；继电保护及字通信、电表功能选择、菜单设置、按键处理、10量自动装置误动或拒动，降低可靠性；引起谐振；电动机的过热损坏；造成电能计量设备误差变大等。IlIILl特谐波对电力用户的影响有：干扰通讯，产生误传、NI：”—液晶显示l电琛_．1模块误动；引起计算机数据的丢失；过高的谐波电压将按钮直接损坏用电设备等。ARM7

6、U通讯接口为了满足电能质量检测的需要，我们研制了Uab表内基于DSP与ARM相结合的电能质量检测仪表。UC电阻A／D／LDSP实时时钟IN分压转换器＼r网络2硬件设计Ia+l开关量输入／输出模块2A硬件设计原理Ia一表内Ib+电流由能脉冲揄l·该表采用当今流行的高档电能仪表的设计方Ib-互感--1／Ic+器案：DSP+MCU的实现方法，将DSP的高速数字信Ic一号处理功能和高档MCU(ARM)完善的管理、通讯、丰富的接口功能相结合。基本工作原理如下：图1硬件设计原理框图维普资讯http://www.cqvip.com电气传动自动化2

7、007年第4期的输入控制等工作。具体设计原理框图如图1所32位RISC结构处理器，其简洁一流的设计特别适示。合于电源敏感的应用中。2．2相关器件简介图1中A／D转换器部分所用器件AD73360是一款专门用于电力系统交流采样的16位模数转换器，它的显著优点有：6个16位独立的A／D转换通道能进行同步采样，这就能很好的满足客户对电力系统6个通道同时数据采集、监测的需要。采样速率可以根据客户的需求在一定的范围内编程选取。每个通道都有内置的反混迭滤波器，所以对其输入端反混迭滤波器的要求大为降低。同时AD73360使用六线工业标准同步串行接口

8、与CPU接口，由于接口信号线的数目只有六条，这样不仅节约了印制板的面积，而且有效地减小了电磁干图3AD73360与DSP的连接扰，使其与DSP连接组成的测控系统更加稳定、简洁、高效。2．3算法描述基于上述的模块化设计理念，我们充分考虑