基于ADI Blackfin高性能低功耗處理器的三相多功能電能表方案

Blackfin? 16/32位嵌入式處理器具有高性能、低功耗、靈活的軟件特性和擴(kuò)展能力的特點(diǎn)，適合多格式音頻、視頻、語音和圖像處理、多模式基帶和分組處理、控制處理以及實(shí)時(shí)安全等的融合應(yīng)用。本文基于Blackfin處理器設(shè)計(jì)三相多功能電能表，首先闡述了三相多功能電能表面臨的問題以及高精度電能表對(duì)精度的要求，blackfin處理器的軟件特點(diǎn)，最后給出電能表的設(shè)計(jì)框圖。

采用Blackfin處理器設(shè)計(jì)定型的0.2S多功能電表

三相多功能電能表面臨的問題

斷增加的功能要求

象限有功、無功電能的計(jì)量要求

波分析功能要求的提高

能抄表的要求

電管理及負(fù)荷控制的要求

斷提高的精度要求

斷升級(jí)的通訊協(xié)議

越來越嚴(yán)格的成本控制

這些問題要求新的設(shè)計(jì)及新的處理器技術(shù)--–采用Blackfin處理器的解決方案可以滿足以上的要求

高精度電能表對(duì)處理器要求

乘法速度快，能滿足每個(gè)周期160點(diǎn)6個(gè)通道的計(jì)算。

比較大的RAM空間，可以輕松完成FFT和其他濾波處理。

具有比較高數(shù)據(jù)接口，6個(gè)通道8KHz采樣數(shù)據(jù)能順利傳輸?shù)教幚砥?/p>

能夠方便增加功能，滿足國內(nèi)不斷變化的需求。

電磁兼容性好，產(chǎn)品做出來不僅指標(biāo)高，還要耐用。

開發(fā)環(huán)境好，能比較快上市。

比較低的成本，與進(jìn)口表具有優(yōu)勢

這些問題要求高性能的DSP及處理器技術(shù)--–采用Blackfin處理器的解決方案可以滿足以上的要求

基于Blackfin處理器技術(shù)的軟件特點(diǎn)

電能測量及計(jì)算

四象限視在、有功及無功瞬時(shí)功率

四象限視在、有功及無功功率電能

每相的功率因數(shù)及總的功率因數(shù)

相電壓均方根值

線電流均方根值

頻率值

諧波分析

1、所有的電壓和電流通道

2、所有的奇次諧波，可分析21次以上的諧波

3、可提供幅值和相位信息

非線性補(bǔ)償及相位補(bǔ)償

1、CT的非線性補(bǔ)償

2、相位補(bǔ)償

多種通訊協(xié)議

1、DL/T 645

2、提供多個(gè)備用串行接口（RS485、RS232、紅外）

采用Blackfin處理器技術(shù)的三相多功能表系統(tǒng)框圖