一种冲击负荷电能计量系统的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种冲击负荷电能计量系统，包括DSP芯片，所述DSP芯片为高精度24位DSP芯片,所述DSP芯片连接有模数转换器和数据管理显示器，所述模数转换器连接有三相电流传感器和三相电压传感器;所述DSP芯片包括同步串行外设接口、微处理器和通用异步收发传输接口，所述同步串行外设接口分别与模数转换器和微处理器连接，所述微处理器与通用异步收发传输接口连接，所述通用异步收发传输接口与数据管理显示器连接。本实用新型为了适应冲击负荷计量的需求采用高精度的24位DSP芯片，大大提高了在冲击负荷调节下的电能计量准确度，数据管理显示器的设置也大大加强了数据管理能力和大大方便了用户对数据的获取。
【专利说明】
一种冲击负荷电能计量系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电能计量系统，特别是一种冲击负荷电能计量系统。
【背景技术】
[0002]随着工业生产技术快速发展，从传统的炼钢厂、铸造厂、电解铝厂，到新兴的地铁、动车，电气化铁路，日益增多的冲击负荷接入到电网中，不仅使电网系统中各种污染越来越严重，电能质量也日趋下降，而且这些负荷具有严重的功率冲击、谐波、三相不平衡，电流和电压剧变等复杂特性，会对电力系统中的电能质量构成严重威胁，使得传统计量算法难以在冲击负荷条件下准确计量。
【实用新型内容】
[0003]为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种冲击负荷电能计量系统。
[0004]本实用新型解决其问题所采用的技术方案是:一种冲击负荷电能计量系统，包括DSP芯片，所述DSP芯片为高精度24位DSP芯片，所述DSP芯片连接有模数转换器和数据管理显示器，所述模数转换器连接有三相电流传感器和三相电压传感器;所述DSP芯片包括同步串行外设接口、微处理器和通用异步收发传输接口，所述同步串行外设接口分别与模数转换器和微处理器连接，所述微处理器与通用异步收发传输接口连接，所述通用异步收发传输接口与数据管理显示器连接。
[0005]本实用新型的同步串行外设接口负责完成对模数转换器的数据接收，每当采到单点三相电压或单点三相电流的数据后，模数转换器立即通过同步串行外设接口将采样结果发送至DSP芯片;本实用新型的通用异步收发传输接口负责接收数据管理显示器的控制指令和发送冲击负荷的计算结果到数据管理显示器。
[0006]进一步，所述DSP芯片包括功率脉冲输出接口，所述功率脉冲输出接口与微处理器连接。
[0007]进一步，所述DSP芯片连接有用于存放计量程序和校表参数的外扩存储器。本实用新型的外扩存储器是DSP芯片外扩的主要存储器，它一方面提供存放程序代码的程序空间，另一方面提供存放校正参数的数据空间。本实用新型上电复位后，DSP芯片内的启动代码会完成从外扩存储器中读取程序并进入应用程序的引导过程，并在启动完毕后需将所有校正参数读出，完成对电表精度的校准。外扩存储器内设置有相应的驱动模块，所述驱动模块对所有这些外扩存储器的读取与写入操作提供驱动支持，使DSP芯片顺利完成对外扩存储器的读写操作。
[0008]进一步，所述模数转换器为24位高精度模数转换器。本实用新型使用了24位的高精度模数转换器，有效保证了保证宽范围内的信号采样精度。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型为了适应冲击负荷计量的需求采用高精度的24位DSP芯片，大大提高了在冲击负荷调节下的电能计量准确度，数据管理显示器的设置也大大加强了数据管理能力和大大方便了用户对数据的获取。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
[0011 ]图1是本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0012]图1是本实用新型的结构框图，如图1所示，本实用新型的一种冲击负荷电能计量系统，包括DSP芯片I，所述DSP芯片I为高精度24位DSP芯片，所述DSP芯片I连接有模数转换器2和数据管理显示器3，所述模数转换器2连接有三相电流传感器4和三相电压传感器5;本实用新型的DSP芯片I包括同步串行外设接口 11、微处理器12和通用异步收发传输接口 13，所述同步串行外设接口 11分别与模数转换器2和微处理器12连接，所述微处理器12与通用异步收发传输接口 13连接，所述通用异步收发传输接口 13与数据管理显示器3连接。
[0013]本实用新型的同步串行外设接口11负责完成对模数转换器2的数据接收，每当采到单点三相电压或单点三相电流的数据后，24位高精度模数转换器立即通过同步串行外设接口 11将采样结果发送至DSP芯片I;本实用新型的通用异步收发传输接口 13负责接收数据管理显示器3的控制指令和发送冲击负荷的计算结果到数据管理显示器3。
[0014]具体而言，本实用新型的微处理器12具有数据预处理、电能计量、过零检测、插值、谐波分析和非线性角差修正等功能。
[0015]由于采样数据受到元器件零漂特性、传感网络时移特性及放大电路增益的分散性影响，与真实的电网波形有一定距离，需要进行修正才能保证计量的准确性，因此采用数据预处理对采样数据进行零点校正及角差修正，然后将修正后的数据传递至全局缓冲，预备进行后续运算。
[0016]电能计量是指对正向和反向有功电能、四象限无功电能等关键电能量的计算，针对冲击负荷的动态特性，本实用新型为了提高采样率使用24位高精度模数转换器保证了对动态波形的快速捕捉和大范围内的精确模数转换。
[0017]由于冲击负荷的波形往往含有复杂的谐波、间谐波分量，波形的真实零点因为存在干扰分量而不易分辨，因此使用过零检测对电网进行实时频率监测，完成对整个周期数据的截断。
[0018]由于电网频率是随机变化的，但是计量系统的采样率设计为定值，因此硬件系统完成的采样实际上是一种非同步采样，本实用新型采用软件插值方式实现同步采样。
[0019]谐波分析是指对电压、电流波形的谐波含量进行实时分析，并提供基波能量及谐波能量参考数据。冲击负荷引起的电能质量问题是供用电双方都关注的问题，具备简单电能质量分析功能也是冲击负荷电能计量软件的特点之一。针对冲击负荷变化频繁、随机的特性，每周期都进行一次离散傅氏变换运算，保证了谐波分析的实时性。
[0020]由于电流传感网络的相频特性具有非线性特性，导致波形中不同次谐波分量的相移非线性，采用线性移相补偿会导致谐波能量计量失准，因此采用非线性角差修正对电流传感网络的相频特性和各次谐波分量的相位进行精确的角差修正，以提高谐波能量计量的精度。
[0021 ]优选的，本实用新型的DSP芯片I连接有用于存放计量程序和校表参数的外扩存储器6。本实用新型的外扩存储器6是DSP芯片I外扩的主要存储器，它一方面提供存放程序代码的程序空间，另一方面提供存放校正参数的数据空间。本实用新型上电复位后，DSP芯片I内的启动代码会完成从外扩存储器6中读取程序并进入应用程序的引导过程，并在启动完毕后需将所有校正参数读出，完成对电表精度的校准。外扩存储器6内设置有相应的驱动模块，所述驱动模块对所有这些外扩存储器6的读取与写入操作提供驱动支持，使DSP芯片I顺利完成对外扩存储器6的读写操作。
[0022]优选的，本实用新型的DSP芯片I包括功率脉冲输出接口14，所述功率脉冲输出接口 14与微处理器12连接;本实用新型的模数转换器2为24位高精度模数转换器。本实用新型使用了 24位的高精度模数转换器2，有效保证了保证宽范围内的信号采样精度。
[0023]以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种冲击负荷电能计量系统，其特征在于:包括DSP芯片(I)，所述DSP芯片(I)为高精度24位DSP芯片，所述DSP芯片(I)连接有模数转换器(2)和数据管理显示器(3)，所述模数转换器(2)连接有三相电流传感器(4)和三相电压传感器(5);所述DSP芯片(I)包括同步串行外设接口(11)、微处理器(12)和通用异步收发传输接口(13)，所述同步串行外设接口(11)分别与模数转换器(2)和微处理器(12)连接，所述微处理器(12)与通用异步收发传输接口(13)连接，所述通用异步收发传输接口(13)与数据管理显示器(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种冲击负荷电能计量系统，其特征在于:所述DSP芯片(I)包括功率脉冲输出接口( 14)，所述功率脉冲输出接口( 14)与微处理器(12 )连接。3.根据权利要求1所述的一种冲击负荷电能计量系统，其特征在于:所述DSP芯片(I)连接有用于存放计量程序和校表参数的外扩存储器(6)。4.根据权利要求1所述的一种冲击负荷电能计量系统，其特征在于:所述模数转换器(2)为24位高精度模数转换器。
【文档编号】G01R22/10GK205506934SQ201620290395
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】张斌
【申请人】韶关市擎能设计有限公司