[实用新型]一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，提供了一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置。

背景技术

目前我国风电电网存在的电能质量问题主要有：电压波形畸变、电压波动、闪变、三相不平衡等等，它们最终将导致诸多危害性事故的发生。例如，高次谐波和三相不平衡问题会引起中小型发电机的转子受到损害，对继电保护和自动装置产生严重干扰，导致其误操作事件的发生。高次谐波更可能通过在电网中产生谐振而产生谐波放大，进一步对电网中的其他电力设备造成危害。在我国，已经发生了多起由于电网电能质量状况的恶化而产生的危害性事故。例如，某电网220KV线路曾因电网谐波问题而发生跳闸，导致该地区大面积的停电事故。又如，某电厂向电气铁道和电弧炉供电的10MW 气轮发电机转子因谐波，三相不平衡和闪变等问题导致部件嵌装面过热受损事故。为了解决这些普遍存在的因电能质量问题而引发的事故，必须对电能质量加以重视和规范，制定相关的规章制度，予以严格的监控和落实。要改善电网的电能质量，首要任务就是大力开发能够对电网电能质量进行监测的各类设备和仪器。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种对电网质量进行检测的一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置。

本实用新型为实现上述目的采用以下技术方案：

一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于包括：

电压互感器模块：完成强电信号到弱电信号的转换；

电流互感器模块：完成强电信号到弱电信号的转换；

抗混叠滤波器：滤去高频分量；

锁相倍频模块：完成两个信号相位同步的自动控制，和频率的整数倍增加；

A／D模块：将模拟信号转化为数字信号；

FPGA处理器：对数字信号进行处理，控制整个电能质量监测仪的运行；

FLASH1：用于存储FPGA处理器启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；

SDRAM1：用于FPGA处理器运行操作系统程序、文件系统和暂存采集过来的数据; 

ARM处理器：对采集到的数据进行通信传输和存储；

FLASH2：用于存储ARM处理器启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；

SDRAM2：用于ARM处理器运行系统程序、文件系统和暂存采集过来的数据; 

显示模块：显示工作信息；

键盘模块：设置工作状态；

SD存储器：存储采集到的信号以及相应的计算结果；

GPRS模块：用于通过GPRS无线网络与上位机进行数据通信；

以太网接口：用于与上位机通信；

复位模块:负责系统芯片的复位；

所述电压互感器模块和电流互感器模块将电网电压和电流转换成弱电模拟信号后送给抗混叠滤波器滤去高频分量后送给A/D转换器，且锁相倍频模块同时触发A/D转换器，实现A/D转换器对电压和电流的同步采样，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后送给FPGA处理器，FPGA处理器读取转换的结果，并以电能质量性能指标为基础，完成对电压、电流、功率等相应的数据运算，ARM处理器向FPGA处理器发送命令，FPGA处理器回送测量的数据及运算结果，ARM处理器再按照事先设定的程序进行本地存储或通过GPRS传到上位机，并且通过键盘模块的操作和显示模块的配合实现本地显示；

所述电压互感器和电流互感器与抗混叠滤波器连接，抗混叠滤波器与锁相倍频模块和A/D转换器连接，A/D转换器与FPGA处理器连接，FPGA处理器与FLASH1、SDRAM1和ARM处理器连接，ARM处理器和GPRS模块、以太网接口、复位模块、显示模块、FLASH2、SDRAM2、SD存储卡和键盘模块连接。

所述的电压互感器采用SPT204V型号，电流互感器采用SCT254FK型号。

所述A/D转换器采用ADS7864芯片。

所述FPGA处理器采用EP2C35F484C8芯片。

所述ARM处理器采用AT91RM9200芯片。

所述GPRS模块采用MC35i型号。

本实用新型具有以下有益效果：