專利名稱:一種基于dsp和arm的無(wú)線gprs風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
—種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,提供了一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù):
[0002]風(fēng)力發(fā)電的顯著特點(diǎn)之一是它的波動(dòng)性和間接性,直接導(dǎo)致了風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的電能質(zhì)量問(wèn)題,這些問(wèn)題包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組投入、退出運(yùn)行所引起的電壓驟變,風(fēng)速波動(dòng)所引起的功率和電壓波動(dòng),湍流和塔影效應(yīng)所引起的電壓閃變,電力電子接口所產(chǎn)生的諧波以及風(fēng)電場(chǎng)從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率等。電壓閃變可以導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)跳閘,進(jìn)而產(chǎn)生更大的電壓波動(dòng)。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)與脆弱電網(wǎng)相聯(lián)時(shí),電壓閃變和電壓波動(dòng)會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)很大的麻煩。風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)用的電力電子裝置,在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的諧波,注入電網(wǎng)后,會(huì)使輸變電設(shè)備產(chǎn)生附加損耗、降低容量,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起諧振,損壞電氣設(shè)備。然而風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的電能質(zhì)量問(wèn)題可以不同程度地通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率補(bǔ)償加以解決。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置。[0004]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案[0005]一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置,其特征在于包括 互感器、信號(hào)調(diào)理單元、鎖相環(huán)、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器、雙口 RAM、ARM處理器、人機(jī)界面、存儲(chǔ)器、SD存儲(chǔ)器、GPRS模塊,所述互感器、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器順序連接, 所述鎖相環(huán)連接在信號(hào)調(diào)理單元和DSP處理器間,所述雙口 RAM連接DSP處理器和ARM處理器,所述DSP處理器連接有晶閘管驅(qū)動(dòng)單元,所述晶閘管驅(qū)動(dòng)單元連接有無(wú)功補(bǔ)償單元, 所述ARM處理器連接人機(jī)界面、存儲(chǔ)器、SD存儲(chǔ)器、GPRS模塊。[0006]所述互感器包括電壓互感器和電流互感器,所述的電壓互感器采用SPT204V型號(hào),電流互感器采用SCT254FK型號(hào)。[0007]所述A/D轉(zhuǎn)換器采用芯片ADS7864。[0008]所述DSP處理器采用芯片TMS320C54X。[0009]所述ARM處理器采用芯片S3C2410。[0010]所述GPRS模塊采用MC35i型號(hào)。[0011 ]所述雙口 RAM 采用芯片 Y7C025AV-15AI。[0012]本實(shí)用新型具有以下有益效果[0013]本實(shí)用新型通過(guò)DSP處理器和ARM處理器組成的雙CPU模式能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)電網(wǎng)諧波信息和功率信息,并控制無(wú)功補(bǔ)償單元投入電網(wǎng),對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,且雙CPU模式,處理速度塊,控制精度高,且本實(shí)用新型具有GPRS無(wú)線通信功能,可以隨時(shí)隨地得知各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并能通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)做到隨時(shí)對(duì)任意監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行修改設(shè)置和特殊的檢測(cè),可以在任何地方時(shí)間查看電能質(zhì)量檢測(cè)裝置所記錄的數(shù)據(jù)并在上位機(jī)上進(jìn)行細(xì)致 深入的分析,如果有任何地方的異常電力事件發(fā)生電能質(zhì)量檢測(cè)裝置能夠以最快的速度進(jìn) 行報(bào)警提示,并且通過(guò)原始資料可以在電腦上檢查出出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備號(hào)和設(shè)備所在地,以 便工作人員及時(shí)的進(jìn)行故障處理,提高整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
[0014]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)方框圖。
具體實(shí)施方式
[0015]一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置,其特征在于包括[0016]互感器包括電壓互感器和電流互感器,用于完成強(qiáng)電信號(hào)到弱電信號(hào)的轉(zhuǎn)換;[0017]信號(hào)調(diào)理單元包括用于將雙極性信號(hào)變換到A / D的采樣電壓范圍內(nèi)的偏置電 路模塊和用于濾去高頻分量的抗混疊濾波器;[0018]鎖相環(huán)完成兩個(gè)信號(hào)相位同步的自動(dòng)控制;[0019]A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào);[0020]DSP處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理,控制整個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)行,并向晶閘管 驅(qū)動(dòng)單元輸出控制脈沖;[0021]晶閘管驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償單元。[0022]無(wú)功補(bǔ)償單元想電網(wǎng)投入電容和電感,達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康摹0023]雙口 RAM =DSP處理器和ARM處理器共享的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,當(dāng)DSP處理器和ARM處理 器共用DRAM時(shí),該存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)3. 3V和5V電壓間的電平轉(zhuǎn)換;[0024]ARM處理器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸和存儲(chǔ);[0025]人機(jī)界面包括用于顯示工作信息的顯示模塊,用于設(shè)置工作狀態(tài)的鍵盤(pán)模塊;[0026]存儲(chǔ)器包括則用于DSP處理器程序的存儲(chǔ)的FLASH和解決DSP處理器在計(jì)算過(guò) 程中內(nèi)部RAM不夠問(wèn)題的SDRAM ;[0027]SD存儲(chǔ)器存儲(chǔ)采集到的信號(hào)以及相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果;[0028]GPRS模塊用于通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;[0029]所述電壓互感器模塊和電流互感器模塊將電網(wǎng)電壓和電流轉(zhuǎn)換成弱電模擬信號(hào) 后送給偏置電路模塊將采集到的模擬雙極性信號(hào)變換到A/D轉(zhuǎn)換器的采樣電壓范圍內(nèi),然 后送給抗混疊濾波器濾去高頻分量后送給A/D轉(zhuǎn)換器,鎖相環(huán)同時(shí)觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)A/ D轉(zhuǎn)換器對(duì)電壓和電流的同步采樣,A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給DSP處理 器,DSP處理器讀取轉(zhuǎn)換的結(jié)果,并以電能質(zhì)量性能指標(biāo)為基礎(chǔ),完成對(duì)電壓、電流、功率等 相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算,然后根據(jù)運(yùn)算結(jié)構(gòu)想晶閘管驅(qū)動(dòng)單元輸出驅(qū)動(dòng)脈沖,晶閘管驅(qū)動(dòng)單元向 無(wú)功補(bǔ)償單元的開(kāi)關(guān)器件作出驅(qū)動(dòng),控制無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莺碗姼型度腚娋W(wǎng),ARM向DSP處理 器發(fā)送命令,DSP處理器回送測(cè)量的數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果,ARM處理器再按照事先設(shè)定的程序進(jìn) 行本地存儲(chǔ)或通過(guò)GPRS傳到上位機(jī),并且通過(guò)鍵盤(pán)模塊的操作和顯示模塊的配合實(shí)現(xiàn)本 地顯示;[0030]所述互感模塊與信號(hào)調(diào)理單元連接,信號(hào)調(diào)理單元與A/D轉(zhuǎn)換器和鎖相環(huán)連接, DSP處理器與A/D轉(zhuǎn)換器、鎖相環(huán)和雙口 RAM連接,ARM處理器與雙口 RAM、SD存儲(chǔ)器、GPRS模塊和人機(jī)界面連接。[0031]所述的電壓互感器采用SPT204V型號(hào),電流互感器采用SCT254FK型號(hào)。[0032]所述A/D轉(zhuǎn)換器采用ADS7864芯片。[0033]所述DSP處理器采用TMS320C54X芯片。[0034]所述ARM處理器采用S3C2410芯片。[0035]所述GPRS模塊采用MC35i型號(hào)。[0036]所述雙口 RAM 采用 Y7C025AV-15AI 芯片。
權(quán)利要求1.一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置,其特征在于包括互感器、信號(hào)調(diào)理單元、鎖相環(huán)、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器、雙口 RAM、ARM處理器、人機(jī)界面、存儲(chǔ)器、SD存儲(chǔ)器、GPRS模塊,所述互感器、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器順序連接,所述鎖相環(huán)連接在信號(hào)調(diào)理單元和DSP處理器間,所述雙口 RAM連接DSP處理器和ARM處理器,所述DSP處理器連接有晶閘管驅(qū)動(dòng)單元,所述晶閘管驅(qū)動(dòng)單元連接有無(wú)功補(bǔ)償單元,所述ARM處理器連接人機(jī)界面、存儲(chǔ)器、SD存儲(chǔ)器、GPRS模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置, 其特征在于所述互感器包括電壓互感器和電流互感器,所述的電壓互感器采用SPT204V 型號(hào),電流互感器采用SCT254FK型號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置, 其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換器采用芯片ADS7864。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置, 其特征在于所述DSP處理器采用芯片TMS320C54X。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置, 其特征在于所述ARM處理器采用芯片S3C2410。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置, 其特征在于所述GPRS模塊采用MC35i型號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置, 其特征在于所述雙口 RAM采用芯片Y7C025AV-15AI。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于DSP和ARM的無(wú)線GPRS風(fēng)電電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置,包括互感器、信號(hào)調(diào)理單元、鎖相環(huán)、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器、雙口RAM、ARM處理器、人機(jī)界面、存儲(chǔ)器、SD存儲(chǔ)器、GPRS模塊,所述互感器、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器順序連接,所述鎖相環(huán)連接在信號(hào)調(diào)理單元和DSP處理器間,所述雙口RAM連接DSP處理器和ARM處理器,所述DSP處理器連接有晶閘管驅(qū)動(dòng)單元,所述晶閘管驅(qū)動(dòng)單元連接有無(wú)功補(bǔ)償單元,所述ARM處理器連接人機(jī)界面、存儲(chǔ)器、SD存儲(chǔ)器、GPRS模塊。本實(shí)用新型用作風(fēng)電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202840526SQ20122046900
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者高巍, 李波 申請(qǐng)人:成都訊易達(dá)通信設(shè)備有限公司