基于ADI Blackfin高性能低功耗处理器的三相多功能电能表方案

Blackfin? 16/32位嵌入式处理器具有高性能、低功耗、灵活的软件特性和扩展能力的特点，适合多格式音频、视频、语音和图像处理、多模式基带和分组处理、控制处理以及实时安全等的融合应用。本文基于Blackfin处理器设计三相多功能电能表，首先阐述了三相多功能电能表面临的问题以及高精度电能表对精度的要求，blackfin处理器的软件特点，最后给出电能表的设计框图。

采用Blackfin处理器设计定型的0.2S多功能电表

三相多功能电能表面临的问题

断增加的功能要求

象限有功、无功电能的计量要求

波分析功能要求的提高

能抄表的要求

电管理及负荷控制的要求

断提高的精度要求

断升级的通讯协议

越来越严格的成本控制

这些问题要求新的设计及新的处理器技术--–采用Blackfin处理器的解决方案可以满足以上的要求

高精度电能表对处理器要求

乘法速度快，能满足每个周期160点6个通道的计算。

比较大的RAM空间，可以轻松完成FFT和其他滤波处理。

具有比较高数据接口，6个通道8KHz采样数据能顺利传输到处理器

能够方便增加功能，满足国内不断变化的需求。

电磁兼容性好，产品做出来不仅指标高，还要耐用。

开发环境好，能比较快上市。

比较低的成本，与进口表具有优势

这些问题要求高性能的DSP及处理器技术--–采用Blackfin处理器的解决方案可以满足以上的要求

基于Blackfin处理器技术的软件特点

电能测量及计算

四象限视在、有功及无功瞬时功率

四象限视在、有功及无功功率电能

每相的功率因数及总的功率因数

相电压均方根值

线电流均方根值

频率值

谐波分析

1、所有的电压和电流通道

2、所有的奇次谐波，可分析21次以上的谐波

3、可提供幅值和相位信息

非线性补偿及相位补偿

1、CT的非线性补偿

2、相位补偿

多种通讯协议

1、DL/T 645

2、提供多个备用串行接口（RS485、RS232、红外）

采用Blackfin处理器技术的三相多功能表系统框图