基于DSP的風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量監測裝置研究設計

　　2 軟件設計

　　從軟件設計角度看，DSP系統主要完成實(shí)時(shí)數據的采集、小波消噪和計算，同時(shí)通過(guò)CAN總線(xiàn)響應上位機系統的通信請求，把各種計算結果和信息傳送至上位機，而上位機對整個(gè)系統進(jìn)行控制和管理，在需要數據的時(shí)候，向DSP系統發(fā)出通信請求，獲取各種數據和信息。這樣的設計使大量的實(shí)時(shí)采樣和計算與系統的管理和控制可以并行執行，通過(guò)通信使雙方在任務(wù)執行上同步。其中小波消噪可以較好保存原信號中的高頻突變部分。軟件結構如圖2所示。

　　DSP系統的軟件程序采用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言混合編程，其中主程序和一部分子程序用C語(yǔ)言編寫(xiě)，而一些運算量比較大的算法子程序使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，這樣可以提高軟件的執行效率，更好利用DSP芯片的軟硬件資源。程序使用模塊化設計，主要包括數據采集、電能質(zhì)量算法和數據分析程序。用匯編語(yǔ)言編制FFT算法部分，在一個(gè)周波內實(shí)現對電壓電流、風(fēng)速風(fēng)向8路信號的128個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行FFT分析。由FFT運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、負序分量，從而確定三相不平衡度。本DSP系統程序還可分析計算得到電壓有效值、電流有效值、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率、電壓波動(dòng)，電壓短時(shí)閃變計算等測量結果，運算流程如圖3所示。