基于DSP的电压波动数据处理系统

2015-12-30梁玉甜康长君张登朝

科技视界 2015年14期

孙霞梁玉甜张友康长君张登朝

（安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001）

0 引言

5000系列DSP具有MAC硬件支持，能够完成单周期乘加运算，TMS320VC5402型号的DSP具有运算速度快、价格低廉的特点，是具有高性价比的16位定点DSP，将DSP技术融合到电能质量检测的电压波动处理中去，可以在较大程度上提高对原始电能质量数据采集处理速度，实现电压波动数据采集处理系统的实时检测。

智能电网的技术创新使得电力工作者和用户都得到更为舒适的工作环境和生活环境，同时也带来许多电能质量问题，尤其是谐波问题，以及电网中电压的不平衡问题，电压闪变和电压波动问题，针对电压波动问题，提出电压波动的分析方法，数模转换器ADS8364进行数据采集，然后利用TMS320VC5402型号的DSP进行数据分析和显示。

1 电压波动分析方法

电压波动是指电网中由于特定原因导致的电压快速升高或者电压迅速降低的不良现象。这些特定原因可能是短路或者电网的其他故障。电压的波动会使得电子器件损伤，给工作和学习带来影响，不同等级的电网对电压波动的限定值都不同。下面，假设电压波动的限定值是Uth。

假定电压波动数值是d，电压波动的最大值是Umax，电压波动的最小值是Umin，电压的额定值是UN，那么，可以得到：

通常情况下，d应当小于阈值电压Uth，当d应当大于阈值电压Uth时，应当使用TMS320VC5402进行实时显示。

2 基于DSP的电压波动数据处理系统

采用TMS320VC5402型号的DSP，TMS320VC5402使用的程序总线和数据总线都是16位的，TMS320VC5402提供了4K的片内ROM以及16K的双存取RAM。并且具有HPI接口和多通道缓冲串口。

在TMS320VC5402最小系统中，电源使用TI公司的集成芯片，能够提供1.8V的Core Voltage和3.3V的IO Voltage、复位电路使用看门狗芯片MAX708、时钟电路使用PLL配置TMS320VC5402时钟工作在100MHZ，电压波动数值d、电压波动的最大值Umax、电压波动的最小值Umin，由ADS8364进行数据采集其系统电路如下图所示。

图1

3 数据采集软件设计

模数转换器ADS8364完成电压波动数值d、电压波动的最大值Umax、电压波动的最小值Umin的数据采集，为了保证每次采样的时候ADS8364保持在起始的工作状态，首先需要对芯片进行初始化，接着设定ADS8364的采样时序以及Data输出方式，模拟信号经过倍频电路后形成采样信号，在不同等级的电网中，通过对电压波动数值d和阈值电压Uth的比较，模数转换器ADS8364对TMS320VC5402触发并且产生中断信号，TMS320VC5402进行相应的操作，包括读取采集数据，对采集数据进行暂存以及计算，当TMS320VC5402完成数据采集后会复位模数转换器ADS8364，并且关闭中断，并且在液晶显示器上显示分析结果。