[发明专利]一种基于DSP的电力器件噪声试验装置及其试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力器件噪声试验领域，更具体地说，是涉及一种基于DSP的电力器件噪声试验装置及其试验方法。

背景技术

随着电力的大力发展，电网中电力设备的种类和数量不断增加，电网中会产生大量的谐波，导致电能质量下降，危害电网及电网中的其它设备，另外，电力器件在谐波环境下会产生噪声，目前，一般采用谐波控制发生器来模拟电网中的谐波环境，测试电力器件在该环境下产生的噪声，再对噪声信号进行测量和分析，然而目前的谐波控制发生器功能较为简单，有的只能发生单次谐波，不能真实的模拟现场环境，并且多数谐波控制发生器没有进行反馈控制，无法在试验过程中进行大量的实时在线数据分析，噪声信号测量相对误差大，处理实时性不强，硬件控制能力薄弱，导致在测试过程中缺乏安全可靠性，环境适应性不强。

发明内容

本发明提供了一种基于DSP的电力器件噪声试验装置及其试验方法，解决了现有技术中噪声信号测量相对误差大，处理实时性不强，硬件控制能力薄弱，测试过程中缺乏安全可靠性的缺陷。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于DSP的电力器件噪声试验装置，包括依次连接的PC机、DSP数据处理电路、FPGA可编程逻辑电路、信号输入输出电路、以及外部试验装置，所述信号输入输出电路包括信号输入电路和信号输出电路，所述信号输入电路包括顺序连接的模拟输入调理电路和模数转换电路，所述信号输出电路包括顺序连接的数模转换电路和模拟输出调理电路。

进一步地，所述PC机与所述DSP数据处理电路之间连接有PC接口处理电路，所述PC接口处理电路分别与所述DSP数据处理电路的HPI接口和所述PC机的USB2.0接口连接。

进一步地，所述PC接口处理电路采用CY7C68013芯片。

进一步地，所述DSP数据处理电路采用TMS320C6713芯片。

进一步地，所述模数转换电路采用CS5361芯片。

进一步地，所述数模转换电路采用CS4398芯片。

一种基于DSP的电力器件噪声试验装置的试验方法，所述试验方法包括以下步骤：

1)PC机通过人机交互界面发送出谐波控制指令；

2)DSP数字处理电路接收PC机发送出的谐波控制指令并作出响应，得到谐波发生控制数据；

3)FPGA可编程逻辑电路将DSP数字处理电路得到的谐波发生控制数据发送到外部试验装置进行控制，并采集外部试验装置的噪音信号；

4)DSP数字处理电路对FPGA采集到的噪音信号进行分析，将分析结果发送至PC机进行显示并根据分析结果对谐波控制指令进行修正。

进一步地，所述DSP数字处理电路的处理过程包括如下处理步骤：

a)从PC端得到各个分量的目标谱以及各个控制参数；

b)根据参数计算出所需要各个分量的驱动信号值；

c)将各正弦分量叠加，得到谐波信号并发送至FPGA可编程逻辑电路；

d)接收FPGA可编程逻辑电路采集到的时域数据；

e)经过FFT以及各种换算，得到各个分量的状态值；

f)将各种状态值以及时域信号发送至PC机，并将各个分量的状态值与目标谱进行对比后对谐波发生控制数据进行修正。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明采用基于DSP的架构，DSP作为数字信号处理器，拥有强大的计算能力，能够实时在线分析大量数据，利用DSP算法，进行扫频控制，能够同时产生多个分量，每次试验都能连续发生多次谐波，节省了大量试验时间，也能使试验环境更加贴近现场应用环境，使电力器件测试的准确性更高。

2、本发明能对采集回来的信号通过DSP进行分析、计算和监控，使得整个试验过程中形成一个闭环控制，有效地将谐波控制在一个可控范围内，防止电力器件在试验时损坏，提高了产品的安全可靠性。

3、本发明采用FPGA可编程逻辑器件进行通道参数控制，PC机进行人机界面操作，提供了一种有很强处理能力，精度高，实时性强，能实现反馈控制的高性能谐波控制器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体框图；

图2为本发明中PC接口处理电路的电路结构示意图；

图3为本发明中DSP数字处理电路的电路结构示意图；