电子式三相多功能电能表设计

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1、第26卷第8期增刊仪器仪表学报2005年8月电子式三相多功能电能表设计廉小亲’白莉萍2金亮’，(北京工商大学信息工程学院北京100037)'(北京富根智能电表有限公司北京102300)摘要详细阐述了基于DSP技术的三相多功能电能表的设计方案首先，简要介绍了主耍忿片的选型、电路选择。其次，详细探讨了电表设计中的关键技术，最后介绍了电能表的工作原理以及其具有的功能关健词电能表DSP谐波处理DesignofThree-phaseMulti-functionalPowerMeterLianXiaoqin'BaiLipingtJinLiang''(InformationEngin

2、eeringCollege,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing100037,China)'(BeijingFugenIntelligentEnergyMeterLimitedCompc}ny,Beiiing102300,China)AbstractThedesignofthree-phasemulti-functionalpowermeterispresented.First,theselectionofthekeychipsetsandcircuitsisintroduced.Thenthekeytechnol

3、ogiesusedinthepowermeterdesignarediscussed.Last-ly,theworkingmechanismandfunctionsofthepowermeterareillustrated.KeywordsPowermeterDSPHarmonicprocessing控芯片及计量电路，重点解决电能计量、费率与时段控1引言制的高准确性、稳定性及可靠性，并力求各功能的模块化设计及通信规约的兼容性设计电能表的发展已超过百年历程，由于对电能计量根据多功能电能表所应满足的国际标准、国家标的高准确性、高灵敏性以及管理多样性与灵活性的要准及用户需求状

4、况，在广泛进行市场调研、论证、分析求，人们研制、开发了多功能电能表。多功能电能表主的基础上，确立如下技术路线要应用于关口点或网R点。目前三相多功能电能表主2.1精选计f电路要用于变电站、电厂及用作大用户的关口表，作为电能多功能电能表主要应用于变电站、电厂、大工业用贸易结算与推动电力系统自动化的关键设备之一。因户等场合，微小的计量误差会对电能计费、结算产生较此，三相多功能电能表有着广阔的市场前景。各种形式大影响。方案基于数字信号处理技术(DSP)，实现高的多功能电能表，其核心是电能计量及微处理单元。项速、高稳定性电能计量计量芯片选用珠海矩力公司推目旨在设计一种基于DSP方

5、案的具有高准确性、高灵出的大规模集成电路ATT7023,该芯片内部由计量电敏性、高稳定性与高可靠性的多功能电能表，其主规约路、CPU、存储器、LCD显示驱动电路、外围逻辑电路定全满足DL/T645-1997标准，并可按用户需求方便等几部分组成。CPU为8051，存储器包括:2k+地进行规约转换，可形成不同地区、不同用户、不同需256byte可以由CPU直接寻址的SRAM,32kbyte的求的多功能电能表程序存储区OTPMemory(直接地址访问)等;外围逻辑电路包括CPU的接口模块DART,SPI接口、RTC2技术路线模块、WATCHDOG模块。其中计量电路含有三路二阶

6、E-DADC,基准电压源和有功功率与有功电能，无多功能电能表的应用十分广泛，各地区因使用场功功率，电压有效值，电流有效值及频率Ph需r,的全部合、负荷特性、管理模式等不同而各异。但其核心是主数字信号处理功能的电路。可以防止窃电。ATT7023288仪器仪表学报第26卷支持IEC687/1036标准的精度要求，在动态范围通过模数转换器(ADC)进行交流采样，然后通过由1000;1内误差小于。.1%.ATT7023系统时钟为MCU或者DSP构成的数字信号处理单元进行处理，3.579545MHz，满足计量电路的时钟要求，同时，利用得到无功功率，对无功功率进行对时间的积分，最后

7、得分频，最小可到873k.通过内部PLL倍频，最大可到到了无功电能。28-6M，可以完全满足多功能电能表的各种不同需要。如果电压输人和负载电流均出现谐波，就会产生ATT7023内建有LCD显示驱动电路，另外支持8位8谐波无功，但是对于含有谐波的非正弦电路的无功功段LED的动态扫描输出，同时能产生脉冲输出，支持率还没有)‘一泛认同的、科学且有权威性的定义。但是目两相两拍或者两相四拍计度器，并且支持直接驱动两前采用得最多的是下面的公式:路计度器，达到最大限度地满足不同需要Q=艺U,l,sin(")-2.2确立微处理芯片其中:通常，多功能电能表