[實用新型]基于DSP的諧波檢測裝置

有效

• 申請號: 201320884950.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203732626U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 姜筱鋒
• 申請（專利權）人: 江蘇德順祥電氣有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R19/25
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型涉及一種諧波檢測裝置，尤其是基于DSP的諧波檢測裝置。?

背景技術

隨著電力電子技術的廣泛應用和發展，電力系統中的非線性負載日益增多，如整流器、變頻器、UPS、家用電器及計算機等。這些非線性負載會產生諧波電流并注入到電網中，使電網中的電壓波形產生畸變，從而造成電網的諧波污染。另外，沖擊性、波動性負載，如電弧爐、焊接設備等在運行中不僅會產生大量的高次諧波，而且使得電壓波動、閃變、三相不平衡日益嚴重，危害電網的安全運行。?

而目前對于諧波尚沒有成熟的監測和治理機制，絕大部分企業并沒有意識到諧波的巨大危害。在無功補償越來越普及的今天，諧波的問題慢慢被提上了日程。?

諧波的檢測推動了電能質量的發展，準確的檢測結果對于諧波的預防和治理具有重要的指導作用。而目前一般的電能表只能檢測電網電壓，電流無功，并不能檢測出諧波含量，而對于專業電能質量測試工具，如三相電能質量測試儀，國外生產商市場占有率大，售價較高，并且存儲空間有限，并不能滿足不同工況下的電能質量測試需要。因此生產一種可以實時采集數據并存儲的諧波檢測裝置非常必要。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了基于DSP的諧波檢測裝置。?

本實用新型為解決上述技術問題，采用如下技術方案：?

基于DSP的諧波檢測裝置，包括：

實時獲取電網電壓、電網電流的數據采集單元，

對電網電壓、電網電流采集信號進行放大后再模數轉換的數據調理單元，

根據數據調理單元輸出信號實時獲取電網電壓有效值、電網電流有效值以及

有功功率的DSP芯片，

與所述DSP芯片I/O接口連接的以太網控制器，

通過網線與所述以太網控制器連接，實時獲取電網電壓有效值、電網電流有

效值、有功功率的PC機，

與所述DSP芯片SCI接口連接，實時顯示電網電壓、電網電流波形的觸摸屏。

作為所述基于DSP的諧波檢測裝置的進一步優化方案，所述以太網控制器包括：KTL8019AS芯片，將DSP供電電壓轉換為KTL8019AS芯片工作電壓的電平轉換電路，將電平轉換電路輸出的二進制代碼翻譯為KTL8019AS芯片工作模態信號的譯碼電路。?

作為所述基于DSP的諧波檢測裝置的進一步優化方案，所述DSP芯片SCI接口、觸摸屏之間連接有電壓轉換芯片MAX3232。?

本實用新型采用上述技術方案，具有以下有益效果：?實時獲取檢測的電網電壓有效值、電網電流有效值以及有功功率，實時反映出電網電壓波形、電流波形，直觀地了解電網受諧波污染的情況。?

附圖說明

圖1為本實用新型基于DSP的諧波檢測裝置的結構框圖。?

圖2為DSP芯片通過I/O接口與PC機相連的示意圖。?

圖3為DSP芯片通過SCI接口與觸摸屏相連的示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明：?

如圖1所示的基于DSP的諧波檢測裝置，包括：實時獲取電網電壓、電網電流的數據采集單元，對電網電壓、電網電流采集信號進行放大后再模數轉換的數據調理單元，根據數據調理單元輸出信號實時獲取電網電壓有效值、電網電流有效值以及有功功率的DSP芯片，與所述DSP芯片I/O接口連接的以太網控制器，通過網線與所述以太網控制器連接，實時獲取電網電壓有效值、電網電流有效值、有功功率的PC機，與所述DSP芯片SCI接口連接，實時顯示電網電壓、電網電流波形的觸摸屏。數據采集單元包括設置在電網中的霍爾電壓傳感器以及霍爾電流傳感器。數據調理單元將模擬量調理至適于模數轉換器可以處理的范圍后，再由模數轉換器將測得的模擬量轉換為數字量，模擬量的調理和模數轉換都是利用現有芯片搭建的電路可以實現的。利用DSP芯片的計算功能對數字化后的電網電壓、電網電流進行簡單的運算得到電網電壓有效值、電網電流有效值以及有功功率，其計算方法是本領域公知的。觸摸屏通過屏蔽串口線與DSP的SCI接口連接，SCI接口與觸摸屏之間以Modbus的通訊協議進行數據傳輸，PC機通過TCP協議獲取DSP計算得到的電網電壓有效值、電網電流有效值、有功功率。