基于DSP的風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置研究設(shè)計(jì)

　　2 軟件設(shè)計(jì)

　　從軟件設(shè)計(jì)角度看，DSP系統(tǒng)主要完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、小波消噪和計(jì)算，同時(shí)通過CAN總線響應(yīng)上位機(jī)系統(tǒng)的通信請(qǐng)求，把各種計(jì)算結(jié)果和信息傳送至上位機(jī)，而上位機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理，在需要數(shù)據(jù)的時(shí)候，向DSP系統(tǒng)發(fā)出通信請(qǐng)求，獲取各種數(shù)據(jù)和信息。這樣的設(shè)計(jì)使大量的實(shí)時(shí)采樣和計(jì)算與系統(tǒng)的管理和控制可以并行執(zhí)行，通過通信使雙方在任務(wù)執(zhí)行上同步。其中小波消噪可以較好保存原信號(hào)中的高頻突變部分。軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　DSP系統(tǒng)的軟件程序采用匯編語言和C語言混合編程，其中主程序和一部分子程序用C語言編寫，而一些運(yùn)算量比較大的算法子程序使用匯編語言編寫，這樣可以提高軟件的執(zhí)行效率，更好利用DSP芯片的軟硬件資源。程序使用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括數(shù)據(jù)采集、電能質(zhì)量算法和數(shù)據(jù)分析程序。用匯編語言編制FFT算法部分，在一個(gè)周波內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓電流、風(fēng)速風(fēng)向8路信號(hào)的128個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行FFT分析。由FFT運(yùn)算得到基波的幅值和相位以及各次諧波的幅值和相位，可求出三相電壓的正序、負(fù)序分量，從而確定三相不平衡度。本DSP系統(tǒng)程序還可分析計(jì)算得到電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電壓波動(dòng)，電壓短時(shí)閃變計(jì)算等測(cè)量結(jié)果，運(yùn)算流程如圖3所示。