[发明专利]一种基于ADSP-BF606的电能质量检测装置

说明书

本发明提供一种基于ADSP‑BF606的电能质量检测装置，包括电压电流信号采集模块、信号调度与处理模块以及供电电源模块。电压电流信号采集模块用于采集模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，并传送给后端信号调度与处理模块进行计算，信号调度与处理模块是整个电能质量检测装置的核心，主要针对信号进行包括谐波分析在内的各种算法运算，并将得到的运算结果数据进行存储，协议转换后上传，本装置可实现在线数据采集、处理和分析，高准确度计算谐波以及准确检测、定位和分类各种暂态扰动等功能，满足自动化、智能化、高性能和低成本的要求。

技术领域

本发明属于电力系统领域，特别涉及电能质量检测领域，特别涉及一种基于ADSP-BF606的电能质量检测装置。

背景技术

目前，电能在经济发展中具有非常重要的地位，电能已成为现代化生产的主要动力。电能质量的好坏直接影响到经济效益，它在国计民生中日益显示出其重要作用。而如今，大功率电子器件，大电容、非线性和冲击性负载等电子设备的使用，给电能带来了严重污染，影响了电能质量。用电方的设备受损或造成安全隐患，供电方则需要极力避免遭受来自用电设备产生的干扰，维护电网安全稳定。因此，对电能质量检测装置进行研究有着非常重要的意义。

保证电能质量的关键在于是否能够及时精确地检测电网的异常，而电能质量检测装置就是进行电能质量管理的有效方式之一。大多数电能质量检测装置采用单片机+DSP结构或单DSP+单ARM结构，前者的唯一的优势就是价格低廉，后者虽功能齐全，但价格昂贵，在实际应用中都或多或少存在着问题：功能单一、存储空间小、不具备网络功能、价格昂贵、不便大量安装在现场、进行多点检测等。因此，本发明基于当前最新的双核高性能DSP芯片，设计一款实用且处理能力强的电能质量检测装置，实现在线数据采集、处理和分析，高准确度计算谐波以及准确检测、定位和分类各种暂态扰动，满足自动化、智能化、高性能和低成本的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于ADSP-BF606的电能质量检测装置，通过以下技术方案来实现：

硬件设计：装置主要包括电压电流信号采集模块、信号调度与处理模块以及供电电源模块。各元件之间的功能为：

电压电流信号采集模块用于采集模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，并传送给后端信号调度与处理模块进行计算；信号调度与处理模块是整个电能质量检测装置的核心，主要针对信号进行包括谐波分析在内的各种算法运算，并将得到的运算结果数据进行存储，协议转换后上传；供电电源模块用于对前端电压电流信号采集采集模块和后端信号调度与处理模块供电。

所述电压电流信号采集模块可以同时采集四路电压值和四路电流值，电能质量检测装置前端电压电流信号采集模块可以将三相电力线上的电压电流信号经互感器转换成能被模数转换芯片识别的±10 V 之间的电压电流信号，再由AD芯片转换成数字量。

所述信号调度与处理模块是整个电能质量检测装置的核心，包括各种外设和系统的核心芯片ADSP-BF606，主要针对信号进行包括谐波分析在内的各种算法运算，并将得到的运算结果数据进行存储，协议转换后上传。

所述供电电源模块由两片ADP2384分别产生3.3 V、4 A和5 V、4 A的供电能力，作为系统的主要电源。

软件设计：ADSP-BF606的双内核需采用CrossCore Embedded Studio集成开发环境进行开发，Core1#运行uCLinux和IEC 61850应用，Core2#运行电能质量检测算法，上电运行后，首先从NOR Flash中启动uCLinux内核，并初始化ADSP-BF606，系统稳定运行后，开始进行电压电流信号采集，进行谐波分析计算，得到各次谐波幅值、相位，然后执行扰动检测算法，判断在持续时间内有是否有干扰信号存在，如果发现扰动信号则提取特征值，执行分类算法，辨别扰动的类别，最后对数据进行协议转换，存储和上传。