一种三相动态谐波电能表装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种三相动态谐波电能表装置，包括：数据采集单元，用于采集电网中的电压、电流信号；AD转换单元，用于将采集的所述电压、电流信号转换为数字信号；双核处理器单元，用于数据处理，包括相互连接的DSP处理器以及ARM核处理器，DSP处理器接收AD转换单元转换得到的数字信号，并将谐波计量结果传输给ARM核处理器，ARM核处理器接收DSP处理器传输的数据并与外部进行数据通讯。本实用新型专利技术具有结构简单、成本低、实时性好以及效率高等优点。

A three-phase dynamic harmonic energy meter device

The utility model discloses a three-phase dynamic harmonic electric energy meter device, which comprises: a data acquisition unit for collecting voltage and current signals in the power grid; an ad conversion unit for converting the collected voltage and current signals into digital signals; a dual core processor unit for data processing, which comprises a connected DSP processor and an ARM core processor, and a DSP processor receives ad The conversion unit converts the digital signal and transmits the harmonic measurement results to the arm core processor, which receives the data transmitted by the DSP processor and communicates with the outside. The utility model has the advantages of simple structure, low cost, good real-time performance and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种三相动态谐波电能表装置
本技术涉及谐波电能表
，尤其涉及一种三相动态谐波电能表装置。
技术介绍
电能表作为电网公司与用户之间交易依据，其计量的准确度和合理性直接关系到广大电力用户的切身利益和社会的经济效益，而当前智能电网环境下，广泛应用有大量的电力电子设备等冲击性和非线性负荷，造成电网产生大量谐波畸变干扰，影响电能计量的准确性，因此研制与开发准确实现谐波检测与电能计量产品对于当前电力行业具有重要的意义。目前谐波电能表通常是采用单一的数据处理器进行谐波分析、计算等数据处理以及与外部数据通讯，数据处理以及所有的逻辑控制都是由一个处理器来实现，而如数据通讯、逻辑控制本身需要占用一定的控制时间，使得装置整体所需的计算时间长，从而影响谐波电能表的计量效率，尤其是随着电能表所需要处理的数据越来越复杂，且对实时性要求越来越高，传统的谐波电能表已不能满足当前对于实时性的需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单、成本低、实时性好以及效率高的三相动态谐波电能表装置。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种三相动态谐波电能表装置，包括：数据采集单元，用于采集电网中的电压、电流信号，并转换为数字信号输出；双核处理器单元，用于数据处理，包括相互连接的DSP处理器以及ARM核处理器，所述DSP处理器接收所述数据采集单元输出的信号进行谐波计量处理，并将谐波计量处理结果传输给所述ARM核处理器，所述ARM核处理器接收所述DSP处理器传输的数据并与外部进行数据通讯。作为本技术的进一步改进：所述数据采集单元包括用于采集电网中电压信号的电压采集电路、用于采集电网中电流信号的电流采集电路以及用于将模拟信号转换为数字信号的AD转换电路，电压采集电路、电流采集电路分别与所述AD转换电路连接。作为本技术的进一步改进：所述电压采集电路包括电阻分压网络。作为本技术的进一步改进：所述电流采集电路包括相互连接的电流互感器以及采样电阻，电网中电流信号经过所述电流互感器进行电流转换后，由所述采样电阻转换为所需的电压信号输出。作为本技术的进一步改进：所述数据采集单元还包括用于信号调理的信号调理电路，所述电压采集电路、电流采集电路分别通过所述信号调理电路与所述AD转换电路连接。作为本技术的进一步改进：所述信号调理电路包括信号转换器以及RC低通滤波器，所述信号转换器的一端分别与所述电压采集电路、电流采集电路连接，另一端通过所述RC低通滤波器与所述AD转换电路连接。作为本技术的进一步改进：所述AD转换电路为多通道同步采样ADC转换器。作为本技术的进一步改进：所述DSP处理器与所述ARM核处理器之间通过SPI接口进行数据传输。作为本技术的进一步改进：所述双核处理器单元还包括用于数据存储的存储器，所述存储器与所述DSP处理器连接。作为本技术的进一步改进：还包括用于数据显示的显示单元，所述显示单元与所述ARM核处理器连接。作为本技术的进一步改进：所述数据采集单元、双核处理器单元集成设置在一壳体内，所述壳体上设置有用于与外部通讯的多种通讯接口。与现有技术相比，本技术的优点在于：本实用信息三相动态谐波电能表装置通过结合DSP处理器以及ARM核处理器的双核架构与数据采集单元构成新型架构的三相谐波电能表，由数据采集单元进行信号采集及转换，DSP处理器接收数据采集单元输出的信号进行谐波计量，谐波计量结果传输给ARM核处理器，由ARM核处理器与外部进行数据通讯，基于双核架构能够充分发挥DSP处理器与ARM核处理器各自的性能优势，有效提高动态谐波检测计量的效率，保证谐波电能表的实时性。附图说明图1是本实施例三相动态谐波电能表装置的结构示意图。图2是本技术具体应用实施例中三相动态谐波电能表装置的结构示意图。图3是本技术具体应用实施例中数据采集单元的结构示意图。图4是本技术具体应用实施例中DSP处理器的结构示意图。图例说明：1、数据采集单元；11、电压采集电路；12、电流采集电路；13、AD转换电路；14、信号调理电路；2、双核处理器单元；21、DSP处理器；22、ARM核处理器；23、存储器；3、显示单元。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。如图1所示，本实施例三相动态谐波电能表装置包括：数据采集单元1，用于采集电网中的电压、电流信号，并转换为数字信号输出；双核处理器单元2，用于数据处理，包括相互连接的DSP处理器21以及ARM核处理器22，DSP处理器21接收数据采集单元1输出的信号进行谐波计量处理，并将谐波计量处理结果传输给ARM核处理器22，ARM核处理器22接收DSP处理器21传输的数据并与外部进行数据通讯。本实施例通过结合DSP处理器21以及ARM核处理器22的双核架构与数据采集单元1构成新型架构的三相谐波电能表，由数据采集单元1进行信号采集及转换，DSP处理器21接收数据采集单元1输出的信号进行谐波计量，谐波计量结果传输给ARM核处理器22，由ARM核处理器22与外部进行数据通讯，基于双核架构能够充分发挥DSP处理器21与ARM核处理器22各自的性能优势，有效提高动态谐波检测计量的效率，保证谐波电能表的实时性。本实施例中，数据采集单元1包括用于采集电网中电压信号的电压采集电路11、用于采集电网中电流信号的电流采集电路12以及用于将模拟信号转换为数字信号的AD转换电路13，电压采集电路11、电流采集电路12分别与AD转换电路13连接。由电压采集电路11、电流采集电路12可以同时采集电网中的电压信号、电流信号，采集到的模拟信号再经过AD转换电路13转换为数字信号后输出。本实施例中，电压采集电路11具体采用电阻分压网络，电网中的三相大电压信号经过电阻分压网络转换为所需的小电压信号，实现电网电压信号采集。本实施例中，电流采集电路12具体包括相互连接的电流互感器以及采样电阻，电网中大电流信号经过电流互感器按照指定比例进行电流转换后，由采样电阻转换为所需的小电压信号输出，实现电网电流信号采集。采样电阻具体可采用精密电阻，以进一步提高采集精度。本实施例中AD转换电路13具体采用8通道同步ADC转换器ADS1178，通过使用ADS1178芯片进行AD转换，具有采样保持功能，内部包括8个独立的16位模数转换器，通过各自的Delta-sigma结构来实现模数转换，8路通道可同时进行采样，同时具有分时复用模式(TDM)和离散模式两种输出模式，且具有良好的抗混叠性能，采样率最高可达52kSPS，信噪比可达97dB，数据通信可选择帧同步协议和SPI接口协议，实现ADC与DSP无缝连接，在进行信号采集时，保证采样和转换的同步，并保留信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相动态谐波电能表装置，其特征在于，包括：/n数据采集单元（1），用于采集电网中的电压、电流信号，并转换为数字信号输出；/n双核处理器单元（2），用于数据处理，包括相互连接的DSP处理器（21）以及ARM核处理器（22），所述DSP处理器（21）接收所述数据采集单元（1）输出的信号进行谐波计量处理，并将谐波计量处理结果传输给所述ARM核处理器（22），所述ARM核处理器（22）接收所述DSP处理器（21）传输的数据并与外部进行数据通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种三相动态谐波电能表装置，其特征在于，包括：
数据采集单元（1），用于采集电网中的电压、电流信号，并转换为数字信号输出；
双核处理器单元（2），用于数据处理，包括相互连接的DSP处理器（21）以及ARM核处理器（22），所述DSP处理器（21）接收所述数据采集单元（1）输出的信号进行谐波计量处理，并将谐波计量处理结果传输给所述ARM核处理器（22），所述ARM核处理器（22）接收所述DSP处理器（21）传输的数据并与外部进行数据通讯。


2.根据权利要求1所述的三相动态谐波电能表装置，其特征在于：所述数据采集单元（1）包括用于采集电网中电压信号的电压采集电路（11）、用于采集电网中电流信号的电流采集电路（12）以及用于将模拟信号转换为数字信号的AD转换电路（13），所述电压采集电路（11）、电流采集电路（12）分别与所述AD转换电路（13）连接。


3.根据权利要求2所述的三相动态谐波电能表装置，其特征在于：所述电压采集电路（11）包括电阻分压网络。


4.根据权利要求2所述的三相动态谐波电能表装置，其特征在于：所述电流采集电路（12）包括相互连接的电流互感器以及采样电阻，电网中电流信号经过所述电流互感器进行电流转换后，由所述采样电阻转换为所需的电压信号输出。


5.根据权利要求2或3或4所述的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈向群，黄瑞，杨茂涛，刘谋海，吴志勇，肖湘奇，余敏琪，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43