一种电压波动与闪变检测装置制造方法及图纸

技术编号:17683685 阅读:39 留言:0更新日期:2018-04-12 03:24
本实用新型专利技术公开了一种电压波动与闪变检测装置,由DSP芯片以及其外围电路构成,所述的外围电路包括有复位电路、时钟电路、AD采样电路、信号变换调理电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路,所述的信号变换调理电路通过AD采样电路与DSP芯片相连接,而复位电路、时钟电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路分别与DSP芯片相连接。本实用新型专利技术采用以TMS320C5402 DSP芯片为核心器件的硬件结构,不仅省略了IEC推荐方法中较复杂的滤波器设计工作,简化了软件计算过程,而且硬件电路简单,装置成本低,容易数字化实现。

【技术实现步骤摘要】
一种电压波动与闪变检测装置
本技术涉及电能质量分析
,尤其涉及一种电压波动与闪变检测装置。
技术介绍
目前,电压波动与闪变是电能质量的一个重要指标,主要是由供电系统中的波动性负荷引起的。电压波动会影响敏感性负荷的正常运行,严重时会危及设备安全或者造成巨大的经济损失;还会引起照明设备闪烁,使人的视觉不适和疲劳,甚至难以忍受而产生烦躁情绪,从而降低工作效率和生活质量。为了抑制电压波动与闪变、提高电能质量,就必须首先对电压波动与闪变进行测量,以了解其严重程度,进而选用补偿方法、装置、技术措施。电压波动与闪变的测量,实际上就是提取出电压波动分量以及对电压波动分量进行视感度加权处理,得到瞬时闪变视感度曲线,然后对进行统计处理,计算出短时闪变值和长时闪变值。目前,国际上普遍采用IEC推荐的电压波动与闪变测量方法,我国国家标准GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》也采用该方法。该方法需要设计多个滤波器,计算过程较复杂,对硬件电路要求较高,在数字式检测装置中实现具有一定的难度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电压波动与闪变检测装置,能够节省成本,降低复杂的滤波设计工作,且能实现对电压波动与闪变的快速简便测量。本技术采用的技术方案为:一种电压波动与闪变检测装置,由DSP芯片以及其外围电路构成,所述的外围电路包括有复位电路、时钟电路、AD采样电路、信号变换调理电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路,所述的信号变换调理电路通过AD采样电路与DSP芯片相连接,而复位电路、时钟电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路分别与DSP芯片相连接。所述的电源电路采用TPS767D318芯片。所述的复位电路采用MAX706R芯片。所述的DSP芯片采用TMS320C5402。所述的A/D转换器采用AD7822BN芯片。所述的外扩存储器采用IS61LV6416芯片和AM29LV160DB芯片。所述的通讯接口采用ST16C550芯片。本技术采用以TMS320C5402DSP(数字信号处理器)芯片为核心器件的硬件结构,由模拟信号变换与调理单元、信号采集单元、DSP核心单元、存储器单元、通讯单元和人机接口单元等配合,不仅省略了IEC推荐方法中较复杂的滤波器设计工作,简化了软件计算过程,而且硬件电路简单,装置成本低,容易数字化实现;检测装置测量结果与IEC标准和国家标准GB/T12326-2008完全一致,能实现对电压波动与闪变的快速简便测量。附图说明图1为本技术的电路原理框图。具体实施方式如图1所示,本技术包括一种电压波动与闪变检测装置,由DSP芯片以及其外围电路构成,所述的外围电路包括有复位电路、时钟电路、AD采样电路、信号变换调理电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路,所述的信号变换调理电路通过AD采样电路与DSP芯片相连接,而复位电路、时钟电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路分别与DSP芯片相连接。本技术通过线路PT的二次侧电压对线路的电压进行实时采样,将采集到的电压信号转换为数字量,然后对输入的数据进行分析、处理和计算,取得电压波动与闪变的指标。信号变换与调理电路主要由调理模块组成,其功能是将信号通过电压变换、低通滤波、电平变换三步进行调理,使其成为A/D芯片所能接受的0~+5V范围的电压输入信号。A/D转换器采用美国AD公司的AD7822BN,它是一种高速、低功耗、8通道同步采样转换、单+3V/+5V供电的8位高速并行接口的高性能模数转换芯片,最大转换速率可达2Msps。由于8个通道可以同时采样,因此可将各路信号采样相差减至最小程度,很适合用于需要同时采集多种信号的场合。DSP芯片采用美国TI公司的16位定点型数字信号处理器TMS320C5402,它适于快速高效的实现许多数字信号处理算法,比如FFT、FIR等。在系统运行中,由于干扰等原因可能导致系统崩溃,可利用由MAXIM公司的MAX706R芯片组成的“看门狗”电路使系统重新复位,使之恢复正常的工作。时钟电路用封装好的晶体振荡器构成,这种电路使用方便,应用广泛。TMS320C5402芯片采用低电压供电方式,并且采用内核和I/O双电源供电,其中内核电压为1.8V,I/O电压为3.3V。因此需要将通用的5V电源转换为3.3V和1.8V。可采用TI公司的TPS767D318芯片,它是一个多电压调节器,输入电压为5V,可同时提供3.3V和1.8V电压。为了提供足够的空间资源以满足功能设计的要求,系统需要另外扩展存储器,可采用两种类型的存储器,即16位的随机存储器SRAM和16位的非易失存储器FLASH。SRAM采用两片ISSI公司的IS61LV6416芯片,分别用来做数据存储器和程序存储器,主要提供DSP程序运行环境,包括程序代码、中断矢量、堆栈数据、各种类型变量、临时数据等。FLASH则采用AMD公司的AM29LV160DB芯片,主要有两个作用:(1)在掉电状态下保存原程序;(2)以不挥发的特性保存系统运行过程中产生的重要数据。为了方便与外设通讯,可设计RS-232和RS-485通讯接口。由于TMS320C5402没有异步串行端口,因此采用了EXAR公司的带有16字节收发FIFO存储器的通用异步收发器(UART)芯片ST16C550来扩展异步串口。为方便操作、查看,需设计人机接口,用来连接键盘、显示器等。为方便用户程序下载和调试,还需配置标准14针JTAG接口。本技术通过上述检测装置结合软件方面,选取基于FFT的电压波动与闪变测量方法,并利用集成开发环境CCS,采用C语言和汇编语言混合编程,设计电压波动与闪变测量系统软件,该软件主要由系统初始化子程序、A/D采样子程序、电压均方根值计算子程序、电压波动值计算子程序、FFT子程序、瞬时闪变视感度S计算子程序、短时闪变值计算子程序和长时闪变值计算子程序组成。由于上述基于FFT的电压波动与闪变测量方法为现有的公知技术,专利技术点也不在此方法,而是把其应用到程序编程从而使本技术能够更加简单便捷。本文档来自技高网...
一种电压波动与闪变检测装置

【技术保护点】
一种电压波动与闪变检测装置,其特征在于:由DSP芯片以及其外围电路构成,所述的外围电路包括有复位电路、时钟电路、AD采样电路、信号变换调理电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路,所述的信号变换调理电路通过AD采样电路与DSP芯片相连接,而复位电路、时钟电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路分别与DSP芯片相连接。

【技术特征摘要】
1.一种电压波动与闪变检测装置,其特征在于:由DSP芯片以及其外围电路构成,所述的外围电路包括有复位电路、时钟电路、AD采样电路、信号变换调理电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路,所述的信号变换调理电路通过AD采样电路与DSP芯片相连接,而复位电路、时钟电路、外扩存储器、通讯模块、人机接口单元和电源电路分别与DSP芯片相连接。2.根据权利要求1所述的电压波动与闪变检测装置,其特征在于:所述的电源电路采用TPS767D318芯片。3.根据权利要求1所述的电压波动与闪变检测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员:史三省李伟杨乃贵郅擎宇赵睿石菡赵岩高利明
申请(专利权)人:国网河南省电力公司电力科学研究院国家电网公司
类型:新型
国别省市:河南,41

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