CN207623502U - 一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源，包括外部以太网网络通信接口、数字信号处理器ARM、随机存储器RAM、现场可编程门阵列FPGA、模数转化部分DA及功率放大器部分PA，外部PC通过以太网网络通讯接口与数字信号处理器ARM连接，数字信号处理器ARM运行于Linux操作系统，随机存储器RAM用于存储数字信号处理器ARM的数学运算结果，同时随机存储器RAM与现场可编程门阵列FPGA连接，现场可编程门阵列FPGA输出端与模数转化部分DA连接，数转化部分DA输出端与功率放大器部分PA连接。本实用新型设计的标准源支持单通道输出不同频次的谐波，方便用户操作，大大提高工作人员的工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能质量监测终端的检测技术领域，特别涉及一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源。
背景技术
随着电力系统的发展和科学技术的进步，冲击性负荷、非线性负荷和基于计算机系统的控制设备和电子装置的大量投入运行导致了电网系统出现了诸如波形畸变、电压闪变等较为严重的电能质量问题。
电能质量问题一直是电力系统关注的核心问题，电能质量问题的出现引起了国内外电力系统相关部门和专家的重视，使得电能质量监测技术有了进一步的发展，市场上出现了诸多厂家电能质量监测终端并很快得到了推广应用。电能质量监测终端是一种能够对电网中的电能质量问题进行记录和分析的专用测量工具，可以捕捉故障现场的谐波、电压、闪变、功率、不平衡等电能质量参数并分析电能质量问题，为智能电网提供电能质量方面的评估和决策。
随着智能电网相关技术的发展，电能质量监测终端的性能和功能进一步完善，现场的电能质量问题愈加复杂，尤其是多次叠加谐波(间谐波)问题，因此有必要研究一种基于多个谐波(间谐波)同时叠加输出的电能质量标准源来解决多次叠加谐波(间谐波)问题来满足电能质量监测终端的测试要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有警示和保护功能的井盖，以解决上述技术问题，为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案：
一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源，包括外部以太网网络通信接口、数字信号处理器ARM、随机存储器RAM、现场可编程门阵列FPGA、模数转化部分DA及功率放大器部分PA，外部PC通过以太网网络通讯接口与数字信号处理器ARM连接，数字信号处理器ARM运行于Linux操作系统，随机存储器RAM用于存储数字信号处理器ARM的数学运算结果，同时随机存储器RAM与现场可编程门阵列FPGA连接，现场可编程门阵列FPGA输出端与模数转化部分DA连接，数转化部分DA输出端与功率放大器部分PA连接。
在上述技术方案基础上，所述数字信号处理器ARM用于与外部PC上位机进行通信，接收下传数据和进行数字信号处理，随机存储器RAM用于与数字信号处理器ARM和现场可编程门阵列FPGA通信，现场可编程门阵列FPGA对数字信号进一步处理并与数字信号处理器ARM实时通讯，模数转化部分DA用于电路的模数转换，DA采用18位DA芯片，功率放大器部分PA用于将弱模拟信号放大进行放大处理。
在上述技术方案基础上，所述标准源内置处理器电路，电路中芯片D1的VDDA端口分别经电容C12和C28接芯片D1的GNDA端口，电容C12的一端接地，电容C12的两一端接地，电容C28同时接芯片D1的三个GND端口和XTALPPHY端口，芯片D1的PG0端口经电阻R114接二极管DS4，二极管DS4接地，芯片D1的PA0-PA5端口分别接电阻R40、电阻R37、电阻R42、电阻R35、电阻R41及电阻R39，芯片D1的ERBIAS端口经电阻R34接地，芯片D1的另外三个GND端口、WAKE端口同时接地，芯片D1的MDIO端口经电阻R20接3.3V电源。
在上述技术方案基础上，所述芯片D1采用LMS6911型处理芯片。
本实用新型设计的电能质量标准源，按照基于多个谐波同时叠加输出设计，设计出支持单通道输出50个不同频次的谐波给电能质量监测终端，且可支持4电压、4电流通道同时输出，同时叠加输出、满足并优于对电能质量监测终端的谐波最大测试要求提供复杂电能质量波形信号。
附图说明
图1为多个谐波叠加输出电路的结构框图。
图2为处理器电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源，包括外部以太网网络通信接口、数字信号处理器ARM、随机存储器RAM、现场可编程门阵列FPGA、模数转化部分DA及功率放大器部分PA，外部PC通过以太网网络通讯接口与数字信号处理器ARM连接，数字信号处理器ARM运行于Linux操作系统，随机存储器RAM用于存储数字信号处理器ARM的数学运算结果，同时随机存储器RAM与现场可编程门阵列FPGA连接，现场可编程门阵列FPGA输出端与模数转化部分DA连接，数转化部分DA输出端与功率放大器部分PA连接。
数字信号处理器ARM用于与外部PC上位机进行通信，接收下传数据和进行数字信号处理，随机存储器RAM用于与数字信号处理器ARM和现场可编程门阵列FPGA通信，现场可编程门阵列FPGA对数字信号进一步处理并与数字信号处理器ARM实时通讯，模数转化部分DA用于电路的模数转换，DA采用18位DA芯片，功率放大器部分PA用于将弱模拟信号放大进行放大处理。
标准源内置处理器电路，电路中芯片D1的VDDA端口分别经电容C12和C28接芯片D1的GNDA端口，电容C12的一端接地，电容C12的两一端接地，电容C28同时接芯片D1的三个GND端口和XTALPPHY端口，芯片D1的PG0端口经电阻R114接二极管DS4，二极管DS4接地，芯片D1的PA0-PA5端口分别接电阻R40、电阻R37、电阻R42、电阻R35、电阻R41及电阻R39，芯片D1的ERBIAS端口经电阻R34接地，芯片D1的另外三个GND端口、WAKE端口同时接地，芯片D1的MDIO端口经电阻R20接3.3V电源。
芯片D1采用LMS6911型处理芯片。
本实用新型设计的标准源运行时，外部PC通过以太网网络通讯接口下传谐波，将设置参数输入数字信号处理器ARM，数字信号处理器ARM运行于Linux操作系统，数字信号处理器ARM按照设置参数进行数学运算并将结果存入随机存储器RAM，同时随机存储器RAM与现场可编程门阵列FPGA保持通信，现场可编程门阵列FPGA收到交互信息后自主去与随机存储器RAM通信并将数据处理后交给模数转化部分DA进行高精度模数转换，转换后的模拟量弱信号经过功率放大器部分PA的信号放大，输出放大的多次谐波叠加的电能质量波形，处理器电路中处理器通过地址总线、数据总线与主处理器通讯，接收主处理器的命令，协处理器接收到控制命令后控制DA输出1V的电压信号，并完成具体的时序控制和I/O扩展控制。
以上所述为本实用新型较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。标准源，其特征在于，芯片D1采用LMS6911型处理芯片。
Claims (4)
1.一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源，其特征在于，包括外部以太网网络通信接口、数字信号处理器ARM、随机存储器RAM、现场可编程门阵列FPGA、模数转化部分DA及功率放大器部分PA，外部PC通过以太网网络通讯接口与数字信号处理器ARM连接，数字信号处理器ARM运行于Linux操作系统，随机存储器RAM用于存储数字信号处理器ARM的数学运算结果，同时随机存储器RAM与现场可编程门阵列FPGA连接，现场可编程门阵列FPGA输出端与模数转化部分DA连接，数转化部分DA输出端与功率放大器部分PA连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源，其特征在于，数字信号处理器ARM用于与外部PC上位机进行通信，接收下传数据和进行数字信号处理，随机存储器RAM用于与数字信号处理器ARM和现场可编程门阵列FPGA通信，现场可编程门阵列FPGA对数字信号进一步处理并与数字信号处理器ARM实时通讯，模数转化部分DA用于电路的模数转换，DA采用18位DA芯片，功率放大器部分PA用于将弱模拟信号放大进行放大处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源，其特征在于，标准源内置处理器电路，电路中芯片D1的VDDA端口分别经电容C12和C28接芯片D1的GNDA端口，电容C12的一端接地，电容C12的两一端接地，电容C28同时接芯片D1的三个GND端口和XTALPPHY端口，芯片D1的PG0端口经电阻R114接二极管DS4，二极管DS4接地，芯片D1的PA0-PA5端口分别接电阻R40、电阻R37、电阻R42、电阻R35、电阻R41及电阻R39，芯片D1的ERBIAS端口经电阻R34接地，芯片D1的另外三个GND端口、WAKE端口同时接地，芯片D1的MDIO端口经电阻R20接3.3V电源。
4.根据权利要求3所述的一种基于多个谐波叠加输出的电能质量标准源，其特征在于，芯片D1采用LMS6911型处理芯片。
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