專利名稱：一種基于dsp和arm的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)日益突出，開發(fā)利用新能源已成為全世界研究的熱點(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電作為一種重要的可再生能源形式，越來越受到人們的關(guān)注。隨著制造技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以超過30 %的速度迅速發(fā)展，風(fēng)能成為世界范圍內(nèi)發(fā)展最快的一種清潔、可再生能源。但是，風(fēng)資源的不確定性和風(fēng)電機(jī)組本身的運(yùn)行特性使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率是波動(dòng)的，可能影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，如電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、諧波等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)弱電電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性造成危害，因此，風(fēng)力發(fā)電場對(duì)接入電網(wǎng)的影響不容忽視。對(duì)風(fēng)電接入端的電能質(zhì)量進(jìn)行長期、連續(xù)地監(jiān)測，從而全面掌握風(fēng)電場 電能質(zhì)量的狀況，為進(jìn)一步研究和改善風(fēng)電電能質(zhì)量提供依據(jù)有著十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行檢測的一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，其特征在于包括電壓互感器模塊完成強(qiáng)電信號(hào)到弱電信號(hào)的轉(zhuǎn)換；電流互感器模塊完成強(qiáng)電信號(hào)到弱電信號(hào)的轉(zhuǎn)換；抗混疊濾波器濾去高頻分量；鎖相倍頻模塊完成信號(hào)相位同步的自動(dòng)控制，和頻率的整數(shù)倍增加；A / D模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；DSP處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，控制整個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測儀的運(yùn)行；FLASH2存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)啟動(dòng)程序、啟動(dòng)參數(shù)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)及其硬件驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序代碼；SDRAM2存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)DSP處理器的運(yùn)行操作系統(tǒng)程序、文件系統(tǒng)和暫存采集過來的數(shù)據(jù)；ARM處理器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸和存儲(chǔ)；顯示模塊顯示工作信息；鍵盤模塊設(shè)置工作狀態(tài)；FLASHl存儲(chǔ)器用于ARM存儲(chǔ)啟動(dòng)程序、啟動(dòng)參數(shù)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)及其硬件驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序代碼；SDRAMl存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)ARM處理器的運(yùn)行操作系統(tǒng)程序、文件系統(tǒng)和暫存采集過來的數(shù)據(jù)；SD存儲(chǔ)器存儲(chǔ)采集到的信號(hào)以及相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果；GPRS模塊用于通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述電壓互感器模塊和電流互感器模塊將電網(wǎng)電壓和電流轉(zhuǎn)換成弱電模擬信號(hào)后送給抗混疊濾波器濾去高頻分量后送給A/D轉(zhuǎn)換器，且鎖相倍頻模塊同時(shí)觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)電壓和電流的同步采樣，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給DSP處理器，DSP處理器讀取轉(zhuǎn)換的結(jié)果，并以電能質(zhì)量性能指標(biāo)為基礎(chǔ)，完成對(duì)電壓、電流、功率等相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算，ARM向DSP處理器發(fā)送命令，DSP處理器回送測量的數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果，ARM處理器再按照事先設(shè)定的程序進(jìn)行本地存儲(chǔ)或通過GPRS傳到上位機(jī)，并且通過鍵盤模塊的操作和顯示模塊的配合實(shí)現(xiàn)本地顯示；所述電壓互感器和電流互感器與抗混疊濾波器連接，抗混疊濾波器與鎖相倍頻模塊和A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與DSP連接，DSP處理器與FLASH2存儲(chǔ)器、FLASH2存儲(chǔ)器和ARM處理器連接，ARM處理器與顯示模塊、鍵盤模塊、FLASHl存儲(chǔ)器、FLASHl存儲(chǔ)器、SD儲(chǔ)存器和GPRS模塊連接。所述的電壓互感器采用SPT204V型號(hào)，電流互感器采用SCT254FK型號(hào)。所述A/D轉(zhuǎn)換器采用ADS7864芯片。所述DSP處理器采用TMS320F2812芯片。所述ARM處理器采用S3C2410芯片。所述GPRS模塊采用MC35i型號(hào)。本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型具有GPRS無線通信功能，可以隨時(shí)隨地得知各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并能通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)做到隨時(shí)對(duì)任意監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行修改設(shè)置和特殊的檢測，可以在任何地方時(shí)間查看電能質(zhì)量檢測裝置所記錄的數(shù)據(jù)并在上位機(jī)上進(jìn)行細(xì)致深入的分析，如果有任何地方的異常電力事件發(fā)生電能質(zhì)量檢測裝置能夠以最快的速度進(jìn)行報(bào)警提示，并且通過原始資料可以在電腦上檢查出出現(xiàn)問題的設(shè)備號(hào)和設(shè)備所在地，以便工作人員及時(shí)的進(jìn)行故障處理，提高整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
圖I為本實(shí)用新型的系統(tǒng)方框圖。
具體實(shí)施方式
一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，包括電壓互感器模塊完成強(qiáng)電信號(hào)到弱電信號(hào)的轉(zhuǎn)換；電流互感器模塊完成強(qiáng)電信號(hào)到弱電信號(hào)的轉(zhuǎn)換；抗混疊濾波器濾去高頻分量；鎖相倍頻模塊完成兩個(gè)信號(hào)相位同步的自動(dòng)控制,和頻率的整數(shù)倍增加；A / D模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；DSP處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，控制整個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測儀的運(yùn)行；FLASH2存儲(chǔ)器用于DSP存儲(chǔ)啟動(dòng)程序、啟動(dòng)參數(shù)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)及其硬件驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序代碼；SDRAM2存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)DSP處理器的運(yùn)行操作系統(tǒng)程序、文件系統(tǒng)和暫存采集過來的數(shù)據(jù)；ARM處理器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸和存儲(chǔ)；顯示模塊顯示工作信息；鍵盤模塊設(shè)置工作狀態(tài)；FLASHl存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)ARM處理器的啟動(dòng)程序、啟動(dòng)參數(shù)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)及其硬件驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序代碼；·SDRAMl存儲(chǔ)器ARM運(yùn)行操作系統(tǒng)程序、文件系統(tǒng)和暫存采集過來的數(shù)據(jù)；SD存儲(chǔ)器存儲(chǔ)采集到的信號(hào)以及相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果；GPRS模塊用于通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述電壓互感器模塊和電流互感器模塊將電網(wǎng)電壓和電流轉(zhuǎn)換成弱電模擬信號(hào)后送給抗混疊濾波器濾去高頻分量后送給A/D轉(zhuǎn)換器，且鎖相倍頻模塊同時(shí)觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)電壓和電流的同步采樣，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給DSP處理器，DSP處理器讀取轉(zhuǎn)換的結(jié)果，并以電能質(zhì)量性能指標(biāo)為基礎(chǔ)，完成對(duì)電壓、電流、功率等相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算，向DSP處理器發(fā)送命令，DSP處理器回送測量的數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果，ARM處理器再按照事先設(shè)定的程序進(jìn)行本地存儲(chǔ)或通過GPRS傳到上位機(jī)，并且通過鍵盤模塊的操作和顯示模塊的配合實(shí)現(xiàn)本地顯示；所述電壓互感器和電流互感器與抗混疊濾波器連接，抗混疊濾波器與鎖相倍頻模塊和A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與DSP連接，DSP處理器與FLASH2存儲(chǔ)器、FLASH2存儲(chǔ)器和ARM處理器連接，ARM處理器與顯示模塊、鍵盤模塊、FLASHl存儲(chǔ)器、FLASHl存儲(chǔ)器、SD儲(chǔ)存器和GPRS模塊連接。所述的電壓互感器采用SPT204V型號(hào)，電流互感器采用SCT254FK型號(hào)。所述A/D轉(zhuǎn)換器采用ADS7864芯片。所述DSP處理器采用TMS320F2812芯片。所述ARM處理器采用S3C2410芯片。所述GPRS模塊采用MC35i型號(hào)。本實(shí)用新型具有GPRS無線通信功能，可以隨時(shí)隨地得知各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并能通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)做到隨時(shí)對(duì)任意監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行修改設(shè)置和特殊的檢測，可以在任何地方時(shí)間查看電能質(zhì)量檢測裝置所記錄的數(shù)據(jù)并在上位機(jī)上進(jìn)行細(xì)致深入的分析，如果有任何地方的異常電力事件發(fā)生電能質(zhì)量檢測裝置能夠以最快的速度進(jìn)行報(bào)警提示，并且通過原始資料可以在電腦上檢查出出現(xiàn)問題的設(shè)備號(hào)和設(shè)備所在地，以便工作人員及時(shí)的進(jìn)行故障處理，提高整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，其特征在于包括 電壓互感器模塊完成強(qiáng)電信號(hào)到弱電信號(hào)的轉(zhuǎn)換； 電流互感器模塊完成強(qiáng)電信號(hào)到弱電信號(hào)的轉(zhuǎn)換； 抗混疊濾波器濾去高頻分量； 鎖相倍頻模塊完成信號(hào)相位同步的自動(dòng)控制，和頻率的整數(shù)倍增加； A / D模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)； DSP處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，控制整個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測儀的運(yùn)行； FLASH2存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)DSP處理器的啟動(dòng)程序、啟動(dòng)參數(shù)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)及其硬件驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序代碼； SDRAM2存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)DSP處理器的運(yùn)行操作系統(tǒng)程序、文件系統(tǒng)和暫存采集過來的數(shù)據(jù)； ARM處理器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸和存儲(chǔ)； 顯示模塊顯示工作信息； 鍵盤模塊設(shè)置工作狀態(tài)； FLASHl存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)ARM處理器的啟動(dòng)程序、啟動(dòng)參數(shù)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)及其硬件驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序代碼； SDRAMl存儲(chǔ)器ARM運(yùn)行操作系統(tǒng)程序、文件系統(tǒng)和暫存采集過來的數(shù)據(jù)； SD存儲(chǔ)器存儲(chǔ)采集到的信號(hào)以及相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果； GPRS模塊用于通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 所述電壓互感器模塊和電流互感器模塊將電網(wǎng)電壓和電流轉(zhuǎn)換成弱電模擬信號(hào)后送給抗混疊濾波器濾去高頻分量后送給A/D轉(zhuǎn)換器，且鎖相倍頻模塊同時(shí)觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)電壓和電流的同步采樣，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給DSP處理器，DSP處理器讀取轉(zhuǎn)換的結(jié)果，并以電能質(zhì)量性能指標(biāo)為基礎(chǔ)，完成對(duì)電壓、電流、功率等相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算，ARM向DSP處理器發(fā)送命令，DSP處理器回送測量的數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果，ARM處理器再按照事先設(shè)定的程序進(jìn)行本地存儲(chǔ)或通過GPRS傳到上位機(jī)，并且通過鍵盤模塊的操作和顯示模塊的配合實(shí)現(xiàn)本地顯示； 所述電壓互感器和電流互感器與抗混疊濾波器連接，抗混疊濾波器與鎖相倍頻模塊和A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與DSP連接，DSP處理器與FLASH2存儲(chǔ)器、FLASH2存儲(chǔ)器和ARM處理器連接，ARM處理器與顯示模塊、鍵盤模塊、FLASHl存儲(chǔ)器、FLASHl存儲(chǔ)器、SD儲(chǔ)存器和GPRS模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，其特征在于所述的電壓互感器采用SPT204V型號(hào)，電流互感器采用SCT254FK型號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換器采用ADS7864芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，其特征在于所述DSP處理器采用TMS320F2812芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，其特征在于所述ARM處理器采用S3C2410芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，其特征在于所述GPRS模塊采用MC35i型號(hào)?！?br>
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于DSP和ARM的風(fēng)電電網(wǎng)電壓電流及其諧波檢測裝置，包括電壓互感器和電流互感器與抗混疊濾波器連接，抗混疊濾波器與鎖相倍頻模塊和A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與DSP連接，DSP處理器與FLASH2存儲(chǔ)器、FLASH2存儲(chǔ)器和ARM處理器連接，ARM處理器與顯示模塊、鍵盤模塊、FLASH1存儲(chǔ)器、FLASH1存儲(chǔ)器、SD儲(chǔ)存器和GPRS模塊連接。本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)檢測電網(wǎng)各個(gè)點(diǎn)的電能質(zhì)量情況，并通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，如電網(wǎng)出現(xiàn)故障，以便工作人員根據(jù)上傳的數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)故障點(diǎn)進(jìn)行確定和故障排除。
文檔編號(hào)G01R19/25GK202748404SQ201220425958
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者高巍, 李波 申請(qǐng)人:成都訊易達(dá)通信設(shè)備有限公司