混合信号控制器ADSP-CM408F之谐波分析引擎HAE的功能与应用

作者: 幸得安然
上传时间为: 2014-10-27 05:19 PM
2014-10-27
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在爱板网关于ADI ADSP-CM408F评估板的评测文章中,我们特别的介绍了ADSP-CM408F微控制器(ADSP-CM408F微控制器系统框图如下所示)两个重要特点之一的SINC滤波器的特性以及在电机领域方向的应用,这篇经验中,我们将会介绍另一个重要特性谐波分析引擎HAE模块的应用——光伏逆变器。

提到光伏逆变器,我们又不得不引出智能电网这个“概念”,这是一种自身能够高效匹配和管理发电和用电并可最大程度地利用各种可用资源的公用供电基础设施。

但是在实际的生活中,可能会出现因为某些地区电网过载而使整个电网发生不平衡现象(所加的电压和产生的电流不成线性关系而造成的波形畸变),产生造成电力资源浪费和危害电网设备的谐波。所以如果说我们要将新一代的光伏逆变器接入智能电网,则需要逆变器具有可以稳定电网的功能,如对注入电网的电能进行测量、控制和质量分析,而HAE模块的作用就在于此。

在评测文章中我们已经介绍过,HAE模块的本质是等同于一个数字PLL,其输入频率范围为45Hz~66Hz,最多可以分析40个谐波,每次12个。在光伏逆变器的实际应用中,HAE模块会连续接收电压和电流数据,这些数据可以来自Sinc模块或ADC<CM408F微控制器内部集成的功能单元>(两者均存储在SRAM中),并以8KHz的速率输入至HAE模块(如下图)。

在该速率下可产生一个中断,提示太阳能光伏逆变器输入可用数据。进行数据分析并执行下列计算,如下图

此时,HAE模块将产生另一次中断,提示太阳能光伏系统准备显示谐波分析数据,如下图显示的在观察输出电压均方根数据时,系统存在哪些谐波。

在国际上公认的定义为“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”,从图中我们观测到除了50Hz的基波,250Hz和350Hz频率处的谐波比较明显。

当然,ADSP-CM408微控制器还可将HAE至DMA的全部结果数据直接传输至SRAM,之后通过系统代码便可显示结果,这可以精简整个HAE系统的代码。所以,凭借CM408F微控制器的这个HAE模块功能特点,完全可以在光伏逆变器或是其他电源领域得到广泛的应用。

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