[发明专利]一种基于三相负载平衡的控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于三相负载平衡的控制系统，其特征在于，包括：

信号监测模块，信号检测模块包括三相电压信号调理模块和三相电流信号调理模块，三相电压信号调理模块和三相电流信号调理模块分别从三相低压配电网采集三相电压信号和三相电流信号，进行三相平衡度的分析计算；

A/D转换电路，A/D转换电路对低压配电网三相电压信号和三相电流信号进行同步采样，并将采样结果传送给DSP；

DSP，DSP接收A/D转换电路传送来的三相电压信号和三相电流信号，并进行分析结算，算得出系统的三相不平衡度；

单片机，单片机接收来自DSP计算的系统的三相不平衡度，进行分析，并判断是否给执行机构发出负载电源切换的指令；同时，将该结果传送给数据中心进行保存；以及

执行机构，执行机构接收到单片机的指令后，根据指令对负载的电源进行换相处理，以保证低压配电网各相负载的平衡。

2.根据权利要求1所述的基于三相负载平衡的控制系统，其特征在于，三相电压信号调理模块包括依次相连限流电阻、电压互感器、抗混叠滤波电路以及交直流转换器；三相交流电压信号通过限流电阻后转变成电流信号，再经过电压互感器后，通过抗混叠滤波电路和交直流转换电路转换成能够被A/D转换电路能够接受的电压信号。

3.根据权利要求1所述的基于三相负载平衡的控制系统，其特征在于，三相电流信号调理模块包括依次相连的一级电流互感器、二级电流互感器、抗混叠滤波电路以及交直流转换器；三相交流电流信号经过一级电流互感器和二级电流互感器后，经过抗混叠滤波电路和交直流转换电路转变成电压信号并传递给A/D转换电路。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于三相负载平衡的控制系统，其特征在于，A/D转换电路采用ADS8364，DSP采用TMS320F2812，单片机采用STM32单片机

ADS8364的复位引脚与DSP的GPIOA7连接，并由GPIOA7持续输入20ns低电平保证其正常复位；ADS8364的HOLDA、HOLDB、HOLDC分别与DSP的GPIOA1、GPIOA2、GPIOA3连接，并由DSP的三个引脚GPIOA1、GPIOA2、和GPIOA3控制进行采样；ADS8364的EOC与DSP的EXT_INT1连接，当通道中的信号转换完成后EOC引脚将被置电平，使DSP进入中断处理程序并开始读取操作；ADS8364芯片的DATA[0:15]分别与DSP的D0-D15连接，在RD的上升沿时被DSP读取数据；ADS8364的A0、A1和A2引脚能够制定数据的读取方式，并通过DSP的GPIOA8-GPIOA10决定读取方式；在三相负载平衡系统中，采用循环读取的方式对六路电压和电流信号进行读取。

5.根据权利要求4所述的基于三相负载平衡的控制系统，其特征在于，DSP和STM32单片机的通信方式选择SPI串口通信；DSP和单片机均在带SPI串口，在通信过程中，STM32单片机为主机，DSP为从机；STM32单片机的SPI接口作为主机时，mss引脚置为输出口，此时SPI控制寄存器SPCR的MSTR置1。

6.根据权利要求4所述的基于三相负载平衡的控制系统，其特征在于，STM32单片机和执行机构间的通信采用GPRS网进行通信；STM32单片机和执行机构的GPRS通信采用EM310无线通信模块模块；其中，EM310无线通信模块通过SPI与STM32单片机进行通信；EM310无线通信模块模块实现将STM32单片机的指令快速的传送给三线负载平衡系统的执行机构，完成负载电源的切换；同时，EM310无线通信模块在于GPRS网络进行连接时还需要SIM卡的验证，并通过LPG引脚进行当前状态的显示。