电能质量监测高速数据采集系统的设计和实现 - 电力系统保护与控制.PDF

第37卷 第3期 电力 系统保护 与控制 Voll_37No．3 2009年2月 1日 PowerSystem ProtectionandControl Feb．1，2009 电能质量监测高速数据采集系统的设计和实现 陈国磊，舒双宝，季振山 (中国科学院等离子体物理研究所，安徽 合肥 230031) 摘要：设计并实现了一种基于高精度数据采集芯片AD7656和定点DSP芯片TMS320F2812的实时电能质量监测数据采集系统。 详细分析了AD7656的工作原理，在本系统的前端对待测的高电压和电流信号进行了信号转换和滤波处理，实现了AD芯片和 DSP芯片之间并行的连接方式。利用DSP定时器中断来触发 AD采样同时利用DSP的外部中断完成采样数据的读取，软件设 计采用了模块的方法编程实现。实验测试验证了系统的可行性和精确性，并很好地满足了电能质量监测系统对数据采集的需 求 。 关键词：电能质量；数据采集；AD7656；DSP Designandimplementationofdaat acquisitionsystem forpowerqualitymonitoring CHEN Guo—lei，SHU Shuang—bao，JIZhen—shan (InstituteofPlasmaPhysics，ChineseAcademyofSciences，HefeiAnhui，230031，China) Abstract： Anexcellentperformanceofpowerqualitydataacquisitionsystem basedonhighprecisionAD chipAD7656andfixed pointDSPchipTM$320F2812wasdesignedandimplemented．W orkingprincipleofAD7656andtheparallelconnectionbetween AD nadDSPwerein~oduceddetailedly．whilehighvoltageandcurrentinputsigna1havebeentransformedandfilteredinhtefront ofthecircuitsystem．Wim timerinterruptofDSP triggeringAD samplinganddatareadingcompletedinexternalinterrupt．the methodofmodularizationiSusedforsoftwaredesignofthissystem．Feasibilityandreliabilityofhtesystem warevalidatedby experimentaltest．andhteresultsshowedthatthedataacquisitionsystem cansatisfythedemandofpowerqualityanalysissystem． Keywords： powerquality； dataacquisition； AD7656；DSP 中图分类号： TM933 文献标识码：A 文章编号： 1674—3415(2009)03—0069—04 功能全面的电能质量检测系统，解决了以往测量仪 O 引言 器功能单一的问题}JJ。其中数据采集部分是整个系 国家九五大科学工程全超导非圆截面核聚变实 统实现高精度测量的关键所在，本数据采集系统以 验装置 EAST (ExperimentalAdvancedSupercon． AD7656核心，辅以信号调理和滤波电路，采用 ductingTokamak)由110kV变 电所供电，其负荷对 CPLD和 DSP对采集芯片进行逻辑控制和数据传 电网构成了极高容量的频繁冲击，可能破坏高压电