基于DSP的风电场电能质量监测装置研究设计

2 软件设计

　　从软件设计角度看，DSP系统主要完成实时数据的采集、小波消噪和计算，同时通过CAN总线响应上位机系统的通信请求，把各种计算结果和信息传送至上位机，而上位机对整个系统进行控制和管理，在需要数据的时候，向DSP系统发出通信请求，获取各种数据和信息。这样的设计使大量的实时采样和计算与系统的管理和控制可以并行执行，通过通信使双方在任务执行上同步。其中小波消噪可以较好保存原信号中的高频突变部分。软件结构如图2所示。

DSP系统的软件程序采用汇编语言和C语言混合编程，其中主程序和一部分子程序用C语言编写，而一些运算量比较大的算法子程序使用汇编语言编写，这样可以提高软件的执行效率，更好利用DSP芯片的软硬件资源。程序使用模块化设计，主要包括数据采集、电能质量算法和数据分析程序。用汇编语言编制FFT算法部分，在一个周波内实现对电压电流、风速风向8路信号的128个采样点进行FFT分析。由FFT运算得到基波的幅值和相位以及各次谐波的幅值和相位，可求出三相电压的正序、负序分量，从而确定三相不平衡度。本DSP系统程序还可分析计算得到电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电压波动，电压短时闪变计算等测量结果，运算流程如图3所示。