專利名稱：一種基于fpga與dsp的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能
質(zhì)量監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)日益突出，開發(fā)利用新能源已成為全世界研究的熱點，風(fēng)力發(fā)電作為一種重要的可再生能源形式，越來越受到人們的關(guān)注。隨著制造技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、電力電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以超過30 %的速度迅速發(fā)展，風(fēng)能成為世界范圍內(nèi)發(fā)展最快的一種清潔、可再生能源。但是，風(fēng)資源的不確定性和風(fēng)電機(jī)組本身的運行特性使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率是波動的，可能影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，如電壓偏差、電壓波動和閃變、諧波等，嚴(yán)重時會對弱電電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性造成危害，因此，風(fēng)力發(fā)電場對接入電網(wǎng)的影響不容忽視。對風(fēng)電接入端的電能質(zhì)量進(jìn)行長期、連續(xù)地監(jiān)測，從而全面掌握風(fēng)電場電能質(zhì)量的狀況，為進(jìn)一步研究和改善風(fēng)電電能質(zhì)量提供依據(jù)有著十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)︼L(fēng)電接入端的電能質(zhì)量進(jìn)行長期、連續(xù)地監(jiān)測，從而全面掌握風(fēng)電場電能質(zhì)量的狀況的一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于包括用于采集交流模擬電壓信號和電流信號的互感器單元，用于濾去信號中的高頻分量的信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、用于為系統(tǒng)提供時序邏輯控制的FPGA處理器、采樣數(shù)據(jù)的實時分析處理和進(jìn)行各電能質(zhì)量指標(biāo)計算DSP處理器、用于通信的傳輸?shù)腃AN總線、和上位機(jī)，所述互感器單元、信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、FPGA處理器、DSP處理器、CAN總線控制器、上位機(jī)順序連接，所述FPGA處理器與CAN總線控制器連接，為其提供時序邏輯控制。進(jìn)一步的說，所述互感器單元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，電流互感器采用SCT254FK型號。進(jìn)一步的說，所述A/D轉(zhuǎn)換器采用ADS7864芯片。進(jìn)一步的說，所述FPGA處理器采用T2C35-V3芯片。本實用新型具有以下有益效果本實用新型采用高速數(shù)字信號處理器DSP和復(fù)雜可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)了采樣和數(shù)據(jù)分析同步進(jìn)行，達(dá)到了同步不問斷地監(jiān)測電能質(zhì)量的目的，為了滿足電能質(zhì)量監(jiān)測的實時性、高速性和連續(xù)性的要求，并采用CAN總線通信方式與遠(yuǎn)方控制中心通信，使分析的數(shù)據(jù)結(jié)果可以快速可靠地傳到上位機(jī)。

[0011]圖1為本實用新型系統(tǒng)原理方框圖。
具體實施方式
本實用新型“DSP+FPGA”的模式結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)采樣芯片是16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS7864。經(jīng)過電流互感器和電壓互感器后的風(fēng)電場三相電壓電流信號以及風(fēng)速風(fēng)向信號，由模數(shù)芯片ADS7864進(jìn)行同步采樣、保持、A / D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送至DSP進(jìn)行分類計算和數(shù)據(jù)處理，然后通過CAN通信接口傳送至上位機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析管理。FPGA采用主要實現(xiàn)整個系統(tǒng)的邏輯控制，控制A / D采樣與芯片譯碼。一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，包括用于采集交流模擬電壓信號和電流信號的互感器單元，用于濾去信號中的高頻分量的信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、用于為系統(tǒng)提供時序邏輯控制的FPGA處理器、采樣數(shù)據(jù)的實時分析處理和進(jìn)行各電能質(zhì)量指標(biāo)計算DSP處理器、用于通信的傳輸?shù)腃AN總線、和上位機(jī)，所述互感器單元、信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、FPGA處理器、DSP處理器、CAN總線控制器、上位機(jī)順序連接，所述FPGA處理器與CAN總線控制器連接，為其提供時序邏輯控制。所述互感器單元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，電流互感器采用SCT254FK型號。所述A/D轉(zhuǎn)換器采用ADS7864芯片。所述FPGA處理器采用T2C35-V3芯片。DSP處理器完成采樣數(shù)據(jù)的實時分析處理，進(jìn)行各電能質(zhì)量指標(biāo)計算，并將計算結(jié)果傳送至上位機(jī)，F(xiàn)PGA采用主要實現(xiàn)整個系統(tǒng)的邏輯控制，控制A / D采樣與芯片譯碼。
權(quán)利要求1.一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于包括用于采集交流模擬電壓信號和電流信號的互感器單元，用于濾去信號中的高頻分量的信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、用于為系統(tǒng)提供時序邏輯控制的FPGA處理器、采樣數(shù)據(jù)的實時分析處理和進(jìn)行各電能質(zhì)量指標(biāo)計算DSP處理器、用于通信的傳輸?shù)腃AN總線、和上位機(jī)，所述互感器單元、信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、FPGA處理器、DSP處理器、CAN總線控制器、上位機(jī)順序連接，所述FPGA處理器與CAN總線控制器連接，為其提供時序邏輯控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述互感器單元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，電流互感器采用SCT254FK型號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換器采用ADS7864芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA與DSP的風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述FPGA處理器采用T2C35-V3芯片。
專利摘要本實用新型涉及風(fēng)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其主旨在于提供一種其能夠?qū)︼L(fēng)電接入端的電能質(zhì)量進(jìn)行長期、連續(xù)地監(jiān)測，從而全面掌握風(fēng)電場電能質(zhì)量的狀況的一種風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其包括互感器單元，信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、FPGA處理器、成采樣數(shù)據(jù)的實時分析處理和進(jìn)行各電能質(zhì)量指標(biāo)計算DSP處理器、用于通信的傳輸?shù)腃AN總線、和上位機(jī)，所述互感器單元、信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換器、FPGA處理器、DSP處理器、CAN總線控制器、上位機(jī)順序連接，所述FPGA處理器與CAN總線控制器連接。本實用新型應(yīng)用與對風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量的監(jiān)測。
文檔編號G01R31/00GK202837422SQ20122040253
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者高巍, 李波 申請人:成都訊易達(dá)通信設(shè)備有限公司