谐波分析仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种谐波分析仪，包括电压互感器通过电压调理电路A和电压调理电路B以及电压调理电路C将电压信号采样值送入DSP的A/D转换器，同理，电流互感器通过电流调理电路A和电流调理电路B以及电流调理电路C将电流信号采样值送入DSP的A/D转换器，通过定时启动DSP的A/D转换器将电压信号和电流信号采样值存入DSP相应的存储单元，然后通过DSP中的微处理单元进行FFT变换，DSP的处理结果通过串行无线传输模块向远端传输，DSP与串行无线传输模块的数据通信由数据总线解决。本发明的谐波分析仪可以有效保障系统安全。
【专利说明】谐波分析仪
【技术领域】
[0001]本发明属于电力设备【技术领域】，特别是涉及一种电力谐波分析仪。
【背景技术】
[0002]近年来，随着高压直流输电技术的应用和整流器、变频调速器等大量非线性负载的接入，特别是电力电子技术的发展和它们在工业部门的广泛应用，导致了电力系统谐波含量迅速增长，电压和电流波形产生畸变，对电力系统和用电设备的安全运行产生了严重影响。谐波含量是电能质量的一项重要指标，超出规定范围时会对电网中的发供电设备、用户的用电设备产生诸多不良的影响，甚至会导致设备的不正常工作。所以应对电网的谐波含量加以监视，在发现谐波超标时，及时给出提示或报警信号，以便使运行人员尽快采取措施，限制谐波数量，确保系统安全。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案:
[0004]一种谐波分析仪，采用复序列FFT技术实现了电力系统谐波分析的在线测量，复序列FFT不仅测量分析效率高，而且可将被测信号中的直流分量和交流分量中的各次谐波成分全部分离出来，因此，可消除系统电路中直流漂移对测量精度的影响。另外，用DSP实现FFT的方案,能够达到设计要求。
[0005]上述谐波分析仪，所使用的DSP为TI公司的TMS320LF2407A型DSP。
[0006]本发明的谐波分析仪将电压互感器和电流互感器的输出作为输入信号，将互感器输出信号进行调理，送入DSP系统，包括同步信号的取样与隔离，整流电压的采样。DSP采用TMS320LF2407A,它具有以下特点:自采用高性能静态CMOS技术将供电电压降为3.3V以减小功耗；MIPS的执行速度高使得指令周期缩短为25ns ;值片内32K字FLASH程序存储器，高达2.5K字的数据/程序RAM; 10位A/D转换器最小转换时间375ns ;高达40个GPIO接口 ；5个外部中断；有适合于信号处理的专门寻址方式，如位翻转寻址方式适合用于FFT运算。
[0007]A/D转换器中，为了消除或减小输入信号中的高次谐波，采用低通滤波器对信号进行滤波。同时也可将含有谐波的信号送入DSP的模拟输入通道以进行谐波分析。A/D转换模块利用DSP内部转换电路，然后通过DSP进行FFT变换。DSP通过串口将处理结果以及多次汇总结果通过串行无线传输模块向远端传输。
[0008]FFT处理器的工作原理为:采样数据AD采样送入DSP的存储器，在控制器的协调下，地址产生器每次产生一组地址，即采样数据和旋转因子的地址，从存储器中读出采样数据、旋转因子，送寄存器缓存器，3个复数经蝶形运算器运算后送入输出寄存器，按原址计算写入存储器中。重复上述过程，直至所有蝶形运算全部完成。
[0009]本发明所述的谐波分析仪可以对谐波进行智能分析，在发现谐波超标时，及时给出提示或报警信号，以便使运行人员尽快采取措施，限制谐波数量，从而确保系统安全。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的谐波分析仪的采样部分原理图。
[0011]图2为本发明谐波分析仪的传输部分结构图。
[0012]本发明的采样部分原理图如图1所示，电压互感器1-1通过电压调理电路A 1-2和电压调理电路B 1-3以及电压调理电路C 1-4将电压信号采样值送入DSP的A/D转换器，同理，电流互感器1-5通过电流调理电路A 1-6和电流调理电路B 1-7以及电流调理电路C 1-8将电流信号采样值送入DSP的A/D转换器。
[0013]通过定时启动TMS320LF2407A的A/D转换器将电压信号和电流信号采样值存入TMS320LF2407A相应的存储单元。然后通过DSP中的微处理单元进行FFT变换。如图2所示，DSP 2-1的处理结果通过串行无线传输模块2-2向远端传输，DSP 2-1与串行无线传输模块2-2的数据通信由数据总线解决。
【具体实施方式】
[0014]一种谐波分析仪，采用复序列FFT技术实现了电力系统谐波分析的在线测量，复序列FFT不仅测量分析效率高，而且可将被测信号中的直流分量和交流分量中的各次谐波成分全部分离出来，因此，可消除系统电路中直流漂移对测量精度的影响。另外，用DSP实现FFT的方案，能够达到设计要求。本谐波分析仪所使用的DSP为TI公司的TMS320LF2407A型 DSP。
[0015]谐波分析仪将电压互感器和电流互感器的输出作为输入信号，将互感器输出信号进行调理，送入DSP系统，包括同步信号的取样与隔离，整流电压的采样。
[0016]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种谐波分析仪，包括电压互感器通过电压调理电路A和电压调理电路B以及电压调理电路C将电压信号采样值送入DSP的A/D转换器，同理，电流互感器通过电流调理电路A和电流调理电路B以及电流调理电路C将电流信号采样值送入DSP的A/D转换器，通过定时启动DSP的A/D转换器将电压信号和电流信号采样值存入DSP相应的存储单元，然后通过DSP中的微处理单元进行FFT变换，DSP的处理结果通过串行无线传输模块向远端传输，DSP与串行无线传输模块的数据通信由数据总线解决。
2.如权利要求1所述的谐波分析仪，其特征在于所述DSP为TI公司的TMS320LF2407AMDSP0
【文档编号】G01R23/16GK103809021SQ201210453595
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】周瑞山 申请人:周瑞山