[實(shí)用新型]一種適用于電力系統(tǒng)的多諧波信號(hào)發(fā)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320021117.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203104385U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周文;段曉波;胡文平;王生彬;毛志芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所
• 主分類(lèi)號(hào): H03K3/02
• 分類(lèi)號(hào): H03K3/02;H03L7/00
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 張杰

本實(shí)用新型涉及一種能產(chǎn)生基波和各次諧波的信號(hào)發(fā)生器，特別是適用于高壓電力系統(tǒng)的檢測(cè)領(lǐng)域的多諧波信號(hào)發(fā)生裝置。

隨著頻率合成理論和高速大規(guī)模集成電路的發(fā)展,?作為一類(lèi)重要儀器的信號(hào)發(fā)生器,?在通信、檢測(cè)、導(dǎo)航等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。特別是在高壓電力系統(tǒng)的檢測(cè)領(lǐng)域,?常常需要模擬電網(wǎng)諧波的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源對(duì)檢測(cè)設(shè)備的性能進(jìn)行校驗(yàn),?例如高壓電力線路的相位檢測(cè),?避雷器的性能檢測(cè),?用戶電能表的校準(zhǔn)等。因此，研究一種參數(shù)可調(diào)的多諧波信號(hào)發(fā)生裝置將對(duì)高壓電力系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要依據(jù)。具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價(jià)值。

本實(shí)用新型的目的就在于提供一種適用于電力系統(tǒng)的多諧波信號(hào)發(fā)生裝置，通過(guò)本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)：通過(guò)模擬研究被測(cè)試試品在各種諧波作用下的各項(xiàng)性能參數(shù)，使被測(cè)試品更好的運(yùn)用到電力系統(tǒng)中去。產(chǎn)生諧波的范圍2?N次諧波。諧波總量為基波的百分之十。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：本實(shí)用新型一種適用于電力系統(tǒng)的多諧波信號(hào)發(fā)生裝置，包括DSP控制單元，F(xiàn)IFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Ⅰ，F(xiàn)IFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Ⅱ，地址總線選擇開(kāi)關(guān)，地址發(fā)生器，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，數(shù)據(jù)選擇開(kāi)關(guān)，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，低通濾波器；時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器根據(jù)多諧波信號(hào)的頻率產(chǎn)生相應(yīng)倍數(shù)頻率的時(shí)鐘方波信號(hào)，送給地址發(fā)生器產(chǎn)生累加地址，該地址通過(guò)地址總線選擇開(kāi)關(guān)送至FIFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Ⅰ或者FIFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Ⅱ，F(xiàn)IFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器根據(jù)地址發(fā)生器的地址送出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)選擇開(kāi)關(guān)送至數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生的模擬信號(hào)再通過(guò)低通濾波器，最后得到所需要的多諧波信號(hào)。其中的地址總線選擇開(kāi)關(guān)和數(shù)據(jù)選擇開(kāi)關(guān)有DSP控制單元進(jìn)行控制選擇。同時(shí)DSP控制單元根據(jù)各次諧波信號(hào)的不同比例，計(jì)算后更新兩個(gè)FIFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

本實(shí)用新型可劃分成如下七個(gè)單元

第一單元：DSP控制單元主要是由DSP信號(hào)處理器和其外圍器件所組成，由DSP信號(hào)處理器計(jì)算諧波值，控制整個(gè)信號(hào)發(fā)生器的存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)地址總線的切換，時(shí)鐘的設(shè)置，是信號(hào)發(fā)生器的控制核心。

第二單元：FIFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Ⅰ和FIFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Ⅱ都是儲(chǔ)存DSP按輸出需要計(jì)算出的多次諧波疊加數(shù)據(jù)。

第三單元：地址總線選擇開(kāi)關(guān)是將地址發(fā)生器產(chǎn)生的地址通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)，選擇兩個(gè)波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址。在實(shí)際應(yīng)用中加快波形切換。

第四單元：時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器是用來(lái)控制頻率的，DSP通過(guò)控制時(shí)鐘的頻率來(lái)控制地址發(fā)生器的頻率，最后控制信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率。

第五單元：數(shù)據(jù)選擇開(kāi)關(guān)根據(jù)需要將其中任意一路電路選出來(lái)。它由DSP控制，切換數(shù)據(jù)總線到達(dá)兩個(gè)波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中任意一個(gè)。在實(shí)際應(yīng)用中加快波形切換。?

第六單元：數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器主要是把波形存儲(chǔ)器中數(shù)字量的波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)。

第七單元：低通濾波器是把數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器后不需要的高頻成分濾除。

低通濾波器的帶寬為0?10KHZ。

低通濾波器的帶寬為0?10KHZ。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型采用了DSP控制，計(jì)算單元。將需要產(chǎn)生的多諧波信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在FIFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，由DSP控制地址總線，地址總線選擇開(kāi)關(guān)，輸出多諧波信號(hào)。

優(yōu)點(diǎn)如下：

1．?硬件電路簡(jiǎn)單，可靠。

2．?雙FIFO波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)，可高速切換，做到波形無(wú)縫連接。

3．?多諧波信號(hào)的產(chǎn)生，是由DSP用軟件數(shù)學(xué)計(jì)算得出，任意頻率基波和疊加任意次諧波的諧波信號(hào)。

圖1為本實(shí)用新型一種適用于電力系統(tǒng)的多諧波信號(hào)發(fā)生裝置實(shí)施例的原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型一種適用于電力系統(tǒng)的多諧波信號(hào)發(fā)生裝置其多諧波信號(hào)數(shù)字量計(jì)算的原理框圖。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明：