[发明专利]一种电能质量监测装置

权利要求书

1.一种电能质量监测装置，其特征在于：采用FPGA精确控制高速ADC进行密集采样，并将实时采样数据送入高速浮点型DSP中进行运算，算法中包含对于电压闪变、谐波分析、谐波畸变、电压暂升降等关于电能质量的分析处理，并将运算后的结果交由本地或远程人机界面进行图形化演示；该装置系统包括PT/CT截取单元、FPGA逻辑控制单元、DSP算法单元、双口RAM、Power PC事务处理单元、主CPU单元、人机界面单元、以太网；装置内的PT/CT负责对三相电压、电流进行信号截取，送入高速16位A/D进行交流采样，精确控制采样周期与间隔，由FPGA负责完成对于A/D采样的控制逻辑；系统DSP通过其内部的EMDA单元自动采样，并在采样半周波之后通过中断的方式通知DSP处理器，DSP对数据进行管理并处理，整个过程周而复始的循环进行；DSP对采样数据进行各种算法分析，并将处理后的数据经双口RAM转发至系统主CPU，主CPU负责人机事务处理，将DSP数据显示到界面并进行存储，同时通过以太网将数据转发至远程终端或控制中心。

2.根据权利要求1所述的电能质量监测装置，其特征在于：所述FPGA逻辑控制单元内部寄存器来控制FPGA对ADC的操作，实现等间隔采样，ADC每次采样完成产生一个中断信号，通知DSP的EDMA模块读取，当读满半个周波的数据时，通知DSP对数据进行处理。同时FPGA对GPS信号进行解析，并将结果传给PowerPC，作为系统对时，FPGA还对DI DO进行管理和操作。

3.根据权利要求1或2所述的电能质量监测装置，其特征在于：DSP在初始化完成FPGA的设置后，启动ADC开始交流数据采样，并同时启动DSP内部的EDMA通道开始准备接收数据，这些工作由DSP内部控制逻辑实现；DSP的算法处理单元负责完成对采样数据的分析运算，运算后的结果通过双口RAM传输至系统主CPU，在DSP和系统主CPU之间增加一层双端口RAM作为数据缓冲，其中的双口RAM是由FPGA内部实现的。

4.根据权利要求1或3所述的电能质量监测装置，其特征在于：主CPU单元通过内部LOCAL BUS总线来与外部数据进行接口，并通过内部的控制逻辑单元来将数据进行如下处理，一是将数据直接转发至上层图像库，由图像库负责将数据转化为各种曲线、饼图等并在线交由人机界面显示，同时将数据打包转发至TCP/IP协议层，由以太网进行远程传输处理。