专利名称：基于dsp的电力系统谐波测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种电カ系统谐波測量装置，尤其涉及一种基于DSP的电カ系统谐波测量装置。
背景技术：
随着国民经济的不断发展，电カ成为国家的重要能源，各行各业对供电质量的要求越来越高。但是，电能的质量问题也变得日益严重起来，无功功率、谐波等都会对电网安全造成极大的威胁。特别是20世纪80年代以来，一些非线性设备的大量使用，使这ー问题更加突出。电流经过非线性负载，与所加的电压不呈线性关系，就形成非 正弦电流，即电路中有谐波产生。常见的非线性设备有旋转电机、电弧炉、电カ电子开关、以及晶闸管控制设备等。公网供电质量的日益恶化，甚至发生因谐波干扰而引发的安全事故，严重威胁着电カ系统的安全与稳定运行。电网中的谐波将消耗电カ系统中的无功功率，导致电网电压下降、波动，大大増加了输电线路的损耗。它产生的危害还包括使电气设备运行不正常，カロ速设备的绝缘老化，从而缩短使用寿命；使測量和计量仪器、仪表不能正确指示或计量；干扰通信系统，降低信号的传输质量等等。因此电カ部门迫切需要一种电能測量装置，能够准确测量电网中谐波的含量，从而更好地管理电网。
实用新型内容本实用新型的目的在于实现电カ系统谐波的精确测量，为电カ部门管理电网提供科学依据，并最终为治理谐波打下好的基础。本实用新型提供了一种基于DSP的电カ系统谐波測量装置，包括DSP芯片、互感器、滤波电路、产生方波电路、信号调理电路、时钟电路、JTAG仿真器接ロ、电源及复位电路、外扩RAM电路。互感器接收来自电网的信号；互感器通过滤波电路分别与产生方波电路及信号调理电路连接；产生方波电路、信号调理电路均连接至DSP芯片；另外，时钟电路、JTAG仿真器接ロ、电源及复位电路及外扩RAM电路也均连接至DSP芯片上。DSP芯片采用TMS320F2812处理器；产生方波电路中采用芯片LM393，接成电压比较器形式；信号调理电路中采用芯片LM358，接成电压跟随器形式。实验表明，本測量装置能够测量出前50次谐波的幅值和相角，基本能够到达设计要求，且具有运算速度较快，測量精度较高，生产成本比较低的特点。
图I是基于DSP的电カ系统谐波測量装置的硬件电路整体框图。
具体实施方式
图I是基于DSP的电カ系统谐波測量装置的硬件电路整体框图。整个硬件电路包括以下几个模块DSP芯片I、互感器11、滤波电路12、产生方波电路13、信号调理电路14、时钟电路15、JTAG仿真器接ロ 16、电源及复位电路17、外扩RAM电路18。其中互感器11接收来自电网的信号；互感器11通过滤波电路12分别与产生方波电路13及信号调理电路14连接；产生方波电路13、信号调理电路14均连接至DSP芯片I ;另外，时钟电路15、JTAG仿真器接ロ 16、电源及复位电路17、及外扩RAM电路18也均连接至DSP芯片I上。主芯片选用的是TI公司的TMS320F2812处理器，它的主频能达到150MHz，片内集成了频率捕获单元、A/D转换单元、各种串ロ等，并且有128k的flash和18kRAM，这大大减少了电路的复杂性，降低了成本并提高了可靠性。电源及复位电路17中电源采用双电源供电，DSP芯片I内核电源为I. 8V，I/O 口供电电源为3. 3V，这样可以大大降低芯片功耗；而复位电路采用TI公司的TPS3307，它能够监测三路电压，如5V、3. 3V和I. 8V，当其中的任何一路电压低于设定值后，变产生复位信号。产生方波电路13，由输入的谐波信号变为可测量频率的方波信号，可以用电压比·较器实现，这里选用芯片LM393。信号调理电路14选用芯片LM358，接成电压跟随器的形式，进行阻抗匹配。DSP时钟电路15可以选择无源晶振或者有源晶振，这里用的是30MHz的无源晶振。
权利要求1.一种基于DSP的电カ系统谐波測量装置，包括DSP芯片(I)、互感器(11)、滤波电路(12)、产生方波电路(13)、信号调理电路(14)、时钟电路(15)、JTAG仿真器接ロ(16)、电源及复位电路(17)、外扩RAM电路(18)，其特征在于，互感器(11)接收来自电网的信号；互感器(11)通过滤波电路(12)分别与产生方波电路(13)及信号调理电路(14)连接；产生方波电路(13)和信号调理电路(14)均连接至DSP芯片(I);另外，时钟电路(15)、JTAG仿真器接ロ(16)、电源及复位电路(17)及外扩RAM电路(18)也均连接至DSP芯片(I)上。
2.如权利要求I所述的基于DSP的电カ系统谐波測量装置，其特征在干，DSP芯片(I)采用TMS320F2812处理器。
3.如权利要求I所述的基于DSP的电カ系统谐波測量装置，其特征在于，产生方波电路(13)采用芯片LM393，接成电压比较器形式。
4.如权利要求I所述的基于DSP的电カ系统谐波測量装置，其特征在于，信号调理电路(14)采用芯片LM358，接成电压跟随器形式。
专利摘要一种基于DSP的电力系统谐波测量装置，包括DSP芯片、互感器、滤波电路、产生方波电路、信号调理电路、时钟电路、JTAG仿真器接口、电源及复位电路、外扩RAM电路。互感器接收来自电网的信号；互感器通过滤波电路分别与产生方波电路及信号调理电路连接；产生方波电路、信号调理电路均连接至DSP芯片；另外，时钟电路、JTAG仿真器接口、电源及复位电路、及外扩RAM电路也均连接至DSP芯片上。本装置实现电力系统谐波的精确测量，为电力部门管理电网提供科学依据，并最终为治理谐波打下好的基础。
文档编号G01R23/00GK202631636SQ20122031227
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月30日 优先权日2012年6月30日
发明者徐斌, 古雄文, 刘岩 申请人:珠海派诺科技股份有限公司