[實用新型]電能質量監測裝置

無效

• 申請號: 201020183670.9
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN201689133U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 樓曉春;謝宇
• 申請（專利權）人: 樓曉春;溫州職業技術學院
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及一種監測裝置，尤其是一種電能質量監測裝置。

背景技術

一個理想的電力系統應以恒定的頻率（50HZ）和正弦的波形，按規定的電壓水平對用戶供電。由于系統各文件（發電機、變壓器、線路等）參數并不是理想線性或對稱的，加上調控手段的不完善、負荷性質各異且其變化的隨機性以及運行操作、各種故障等原因，這種理想狀態在實際當中并不存在，因此產生了電能質量的概念。電能質量與一般產品質量不同，對于不同的供（或用）電點在不同的供（或用）電時刻，電能質量指標往往是不同，也就是說，電能質量在空間上和時間上均處于動態變化之中，說明電能質量指標宜用概率統計結果來衡量，并且需指明監測點，同時也說明為了更好了解電能質量狀況，應采取長時間監測的方法了解。?????惡劣的電能質量對電力系統運行和用電設備運行有危害，有的危害而且是破壞性，隨著我國經濟的發展，越來越多高新技術產業在中國產生，大家對供電質量越來越重視，因此提高供電質量是非常重要的，國家也制定了相應標準和電力法，確保電能質量。

電能質量問題隨著現代信息技術，計算機技術和電子技術的發展，越來越引起用戶和供電部門的重視，先進的網絡技術應用大大提高了監測水平。建立實用、先進、可靠的電能質量監測網絡，為及時分析和反映電網的電能質量水平，找出電網中影響電能質量的原因，采取相應的措施，對電網的安全、穩定、經濟運行具有重要意義。

傳統的電能質量分析儀大多采用定點DSP作為處理內核，定點DSP處理數據時需要時刻關注溢出的發生，耗費了大量的程序空間和執行時間。

中國專利局于2010年1月13日公開了一份CN101625383A號文獻，名稱為電能質量在線監測裝置，包含當前最先進的兩款芯片：DSP芯片TMS320F28335和ARM芯片AT91RM9200，同時還集成了信號調理、AD采樣、GPS時間同步、SPI通訊、LCD液晶顯示、SD卡數據存儲、上位機顯示、以太網網絡通訊、RS485通訊。

發明內容

本實用新型解決了現有技術中使用定帶你DSP作為處理內核，需要時刻關注溢出的發生，耗費了大量的程序空間和執行時間的缺點，提供一種采用浮點DSP作為處理內核，動態范圍大，計算精度高，硬件資源豐富的電能質量監測裝置。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：一種電能質量監測裝置，包括核心處理元件DSP芯片TMS320F28335、采樣電路和數據存儲交換電路，其特征在于DSP芯片連接有A/D轉換模塊，A/D轉換模塊連接有模擬電路模塊，DSP芯片連接有外部RAM，DSP芯片通過雙端口RAM連接有MCU模塊行程雙CPU構架，MCU模塊采用單片機C8051F340作為核心元件。TMS320F28335浮點控制器與?TI?前代領先數字信號控制器相比，性能平均提高?50%，并與定點C28x控制器軟件兼容。它內部有256K*16-bit?FLASH，可存放用戶程序，無需外接程序存儲器。但其片內只有34K*16-bit?SRAM，不能滿足系統數據儲存要求，并且DSP在仿真時需要將程序下載到外部RAM中運行，所以外接了外部RAM；模擬電路模塊將電網中的電力信號轉化為ADC的輸入信號，送到A/D轉換模塊進行同步采樣。轉換后的采樣數據送到DSP進行分析處理，具體包括電力參數的測量、諧波分析等工作，以及原始數據的儲存和相關需要的通訊，然后DSP把相應的計算數據和MCU的數據進行交換，最終實現電能質量監測。

作為優選，DSP芯片還連接有存儲模塊、通訊模塊及JTAG接口。考慮項目的可移動存儲的需求，裝置皆有存儲模塊，需要對DSP采集到的原始數據進行保存，系統采用高速的SPI接口與PB375A芯片連接，外部接口支持U盤讀寫的USB接口，以及SD卡接口，方便系統靈活采用存儲設備。

作為優選，所述的通訊模塊采用RS232及RS485，A/D轉換模塊包括兩片ADS8364芯片，ADS8364芯片連接一個譯碼器芯片。根據設計要求，系統需要達到8路200KHz頻率的數據采樣，故裝置中選用了兩片ADS8364?芯片，ADS8364的最大工作頻率可達5MHz，采樣/轉換可在20個轉換時鐘周期內完成。ADS8364的六個通道可以同時進行采樣/轉換，吞吐率最大可達250ksps。