[實用新型]適用于變電站的以太網(wǎng)型電壓監(jiān)測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920103677.2
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN201464536U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 杜俊杰;朱杰斌;岳素華;胡妙;董國防;靳新建;胡濤
• 申請（專利權(quán)）人: 邢臺供電公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/25;G01R23/02;H04L12/28
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務所 13120
• 代理人: 李榮文

技術(shù)領域

本實用新型涉及電力系統(tǒng)中對電網(wǎng)電壓、諧波、頻率的測量領域，尤其是一種適用于變電站的以太網(wǎng)型電壓監(jiān)測儀。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的廣泛應用與發(fā)展，近年來電力系統(tǒng)中的非線性負載越來越多，如靜止變流器，工業(yè)交直流變換裝置等。這些非線性負荷會引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，造成電網(wǎng)的諧波“污染”；沖擊性、波動性負荷，如電弧爐、大型軋鋼機、電力機車等，運行中不僅產(chǎn)生大量的高次諧波，還引起電壓波動、閃變以及三相不平衡等一系列的電能質(zhì)量問題。電能質(zhì)量問題不但導致供用電設備本身的安全性和使用壽命降低，而且嚴重干擾了電網(wǎng)自身的安全經(jīng)濟運行，成為電網(wǎng)的“公害”。而另一方面，機場、銀行、精密制造業(yè)、計算機網(wǎng)絡和服務監(jiān)控中心等許多場合，對電網(wǎng)“干凈清潔”的環(huán)境要求呈現(xiàn)出日益增加的趨勢。因此，無論從電網(wǎng)運行的需要考慮，還是從供電用戶的需要考慮，加強對電能質(zhì)量的監(jiān)測都是非常必要的。

目前，各供電公司各類供電電壓合格率數(shù)據(jù)的抄報方式基本為人工抄報、短信抄表。人工抄報工作的自動化程度低，受人為因素影響，數(shù)據(jù)統(tǒng)計上報的準確性、及時性方面存在較大差距。短信抄表考慮到無線干擾，不適用于在變電站保護室內(nèi)監(jiān)測點的應用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種基于變電站以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)型電壓監(jiān)測儀。

為解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：一種以太網(wǎng)型電壓監(jiān)測儀，包括CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、通信模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接CPU模塊的輸入，CPU模塊與通信模塊雙向連接，所述通信模塊包括用于監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)通信模塊。

該監(jiān)測儀還包括和CPU模塊連接的鍵盤輸入模塊、顯示模塊、報警模塊。

所述數(shù)據(jù)采集模塊包括AD轉(zhuǎn)換芯片、信號采樣電路，采用12位AD轉(zhuǎn)換芯片AD574，采用交流采樣方法。

所述CPU模塊包括16位單片機、大容量數(shù)據(jù)、程序存儲器、看門狗芯片。

所述通信模塊還包括RS232通訊模塊、GSM通信模塊。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本新型增加了以太網(wǎng)通訊模塊，提高了數(shù)據(jù)傳輸速度，提高了數(shù)據(jù)穩(wěn)定安全性，更好的體現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，且傳輸數(shù)據(jù)量大，采用了交流采樣技術(shù)，使用12位AD(AD574)轉(zhuǎn)換芯片，每工頻周期采集256個點進行積分計算電壓真有效值，確保了實時測量跟蹤電網(wǎng)電壓的精度，電壓精度可達0.2％以上，采用了看門狗芯片，保證了設備的運行穩(wěn)定可靠性。采用大容量數(shù)據(jù)、程序存儲器、利于數(shù)據(jù)存儲、程序擴展升級。

附圖說明

圖1是本實用新型原理框圖；

圖2、圖3是本新型具體電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：

如圖1所示，本新型包括CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、通訊模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端接CPU模塊的輸入端，數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)由CPU模塊讀取后處理，CPU模塊的輸出端連接顯示模塊、報警模塊，處理后的數(shù)據(jù)以及其他一些需要顯示的信息經(jīng)顯示模塊顯示，鍵盤輸入模塊的輸出端連接CPU模塊的輸入端，用于系統(tǒng)參數(shù)設定和修改，通訊模塊與CPU模塊雙向連接，進行數(shù)據(jù)傳輸。

如圖2、3所示，數(shù)據(jù)采集模塊包括12位AD(AD574)轉(zhuǎn)換芯片，采用交流采樣技術(shù)，使用每工頻周期采集256個點進行積分計算電壓真有效值，確保了實時測量跟蹤電網(wǎng)電壓的精度，電壓精度可達0.2％以上；采用了快速傅里葉變換(FFT)技術(shù)：計算2-15次電壓諧波含有率，了解電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題，加強了對電能質(zhì)量的監(jiān)測；通過該技術(shù)使得測量精度既不受溫度變化的影響，又不受頻率變化的影響，也不受諧波變化的影響。

CPU模塊采用采用16位單片機，并配有看門狗電路，大容量數(shù)據(jù)、程序存儲器，具有上電復位和低壓復位功能，無論出現(xiàn)何種異常導致儀器失靈，系統(tǒng)均可自動恢復，保證了設備的運行穩(wěn)定可靠性；采用功能強大的16位單片機CPU(80c196)，利用C96或PLM96編程，可讀性以及通用性強，軟件擴展開級方便。看門狗芯片為MAX791。程序存儲器采用了64K?EEPROM?27C512，軟件空間余地大。數(shù)據(jù)存儲器采用了32K?RAM?62256，用于存貯每分鐘電壓統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及與電腦終端數(shù)據(jù)交換。

通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊模塊、RS232模塊，還可以配置GSM通訊模塊等其他通訊模塊，采集的數(shù)據(jù)傳輸采用以太網(wǎng)傳輸，提高了數(shù)據(jù)傳輸速度，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和安全，更好的體現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，并且數(shù)據(jù)傳輸流量大。