并聯電容器裝置是一種廣泛應用于電力輸配電系統中的無功補償裝置,能夠有效改善系統的功率因數,提高裝置使用率。但高壓并聯電容器是滿載運作裝置,額定電流較大,長時間運作後易出現電容元件的老化并造成電容器損壞,電容器電容值會發生比較明顯的改變。本文旨在研制一套電容器成套裝置線上監測系統,有效的監測電力電容器的運作狀态,當電容器故障發生時,還能進行故障原因的分析與定位。電容器成套裝置線上監測系統的原理是交流電壓、交流電流信号經調理電路連接配接到A/D采樣闆進行等時采樣,對采樣序列進行移位線性插值算法實作同步化,再運用數字信号進行中的FFT算法進行諧波分析,獲得基波電壓、基波電流信号的有效值,進而求得目前時刻對應電容器的電容值,調用電容故障判據算法就可以比較準确地判斷出目前電容器有無故障發生。控制系統選用TI的OMAP-L138處理器,包括一個ARM9處理器核心和一個C6748核心。C6748核心支援浮點運算,運算能力強。ARM9處理器核心可為開發人員提供高度的靈活性,配合嵌入式Linux作業系統,可以友善地管理檔案系統,完成任務排程。Qt圖形使用者界面的設計使得狀态顯示變得直覺,人機互動也非常友好。監測系統投入到現場運作雖然還有待進一步的測試和驗證,但是在實驗室環境下,基本電參數的測量已經達到線上監測的要求。
1 評估闆簡介
基于TI OMAP-L138（定點/浮點DSP C674x+ARM9） + Xilinx Spartan-6 FPGA處理器；
OMAP-L138與FPGA通過uPP、EMIFA、I2C總線連接配接，通信速度可高達228MByte/s；
OMAP-L138主頻456MHz，高達3648MIPS和2746MFLOPS的運算能力；
FPGA相容Xilinx Spartan-6 XC6SLX9/16/25/45，平台更新能力強；
DSP+ARM+FPGA三核核心闆，尺寸為66mm*38.6mm，采用工業級B2B連接配接器，保證信号完整性；；
支援裸機、SYS/BIOS作業系統、Linux作業系統。
圖1 開發闆正面和側視圖
XM138F-IDK-V3.0 是一款基于深圳信邁XM138-SP6-SOM核心闆設計的開發闆，采用沉金無鉛工藝的4層闆設計，它為使用者提供了 XM138-SP6-SOM核心闆的測試平台，用于快速評估XM138-SP6-SOM核心闆的整體性能。
XM138-SP6-SOM引出CPU全部資源信号引腳，二次開發極其容易，客戶隻需要專注上層應用，大大降低了開發難度和時間成本，讓産品快速上市，及時搶占市場先機。不僅提供豐富的 Demo 程式，還提供詳細的開發教程，全面的技術支援，協助客戶進行底闆設計、調試以及軟體開發。
2 典型運用領域
資料采集處理顯示系統
智能電力系統
圖像處理裝置
高精度儀器儀表
中高端數控系統
通信裝置
音視訊資料處理
圖2 典型應用領域
3 軟硬體參數
開發闆外設資源框圖示意圖
圖3 開發闆接口示意圖