[發(fā)明專利]電網(wǎng)質(zhì)量現(xiàn)場記錄儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010112898.3
• 申請日: 2010-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN101806842A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹敏;張龍;張林山;蔣躍明;沈鑫;梁華良;張建偉;何川
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)公司;云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司;昆明天龍經(jīng)緯電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R29/08;G01R23/16
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司 53100
• 代理人: 陳左

技術(shù)領(lǐng)域?本發(fā)明是一種電網(wǎng)質(zhì)量現(xiàn)場記錄儀，特別是一種用于監(jiān)測、記 錄低壓400V電網(wǎng)中工頻電源以外的干擾信號(hào)的波形和頻譜的記錄儀。

背景技術(shù)?隨著電網(wǎng)管理要求的提高，對遠(yuǎn)程電能數(shù)據(jù)、用電信息的采集 的要求越見迫切。低壓電力線載波通信技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，但目前的低壓配 電網(wǎng)絡(luò)線路中，用電設(shè)備繁多，各種開關(guān)電源、變頻空調(diào)、電磁爐的高頻干擾 嚴(yán)重，對電網(wǎng)造成不同程度的干擾，掌握電網(wǎng)的干擾強(qiáng)度、干擾時(shí)段及干擾頻 譜，對實(shí)施低壓電力線通信系統(tǒng)有著重要的參考價(jià)值。

眾所周知，電網(wǎng)是用來提供工業(yè)和民用電力供應(yīng)的通道，用電的性質(zhì)和負(fù) 荷的大小隨時(shí)間的不同而有巨大的差異性，從而導(dǎo)致電網(wǎng)中有各種不同程度的 電磁干擾存在，干擾的強(qiáng)度、干擾的頻譜隨時(shí)段而變，能在系統(tǒng)實(shí)施前，提前 對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行較長時(shí)間的監(jiān)測、記錄，將采集記錄到的數(shù)據(jù)帶回實(shí)驗(yàn) 室進(jìn)行分析，對后續(xù)低壓載波集中抄表系統(tǒng)的實(shí)施具有重要的指導(dǎo)意義；對于 已經(jīng)實(shí)施低壓載波集中抄表系統(tǒng)，后期出現(xiàn)運(yùn)行效果惡化的情況時(shí)，在對電網(wǎng) 的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行較長時(shí)間的監(jiān)測、記錄，將采集記錄到的數(shù)據(jù)帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行 分析，發(fā)現(xiàn)干擾源及其干擾的特性，有針對性的對干擾進(jìn)行改進(jìn)和阻斷，對恢 復(fù)系統(tǒng)的性能會(huì)有事半功倍的效果。這就需要一種電網(wǎng)質(zhì)量現(xiàn)場記錄設(shè)備來完 成這樣的任務(wù)，可是目前尚未出現(xiàn)此類設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容?本發(fā)明的目的就是提出一種電網(wǎng)質(zhì)量現(xiàn)場記錄儀，用來監(jiān)測、 記錄低壓400V電網(wǎng)中工頻電源以外的干擾信號(hào)的波形和頻譜，為低壓電力線通 信系統(tǒng)提供參考信息，以此彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明提出的這種電網(wǎng)質(zhì)量現(xiàn)場記錄儀，其特征在于它有三相電源接口、 RS232接口和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的外殼、ARM內(nèi)核的32位處理器、虛擬儀器模塊 DSO2904A組成信號(hào)采集部分、隔離的電源線信號(hào)耦合接口和六組相互隔離的 三相電源整流合成的直流電源；三相電源接口從供電網(wǎng)引入電源，通過電源轉(zhuǎn) 換模塊U1為所述的記錄儀提供主電源VCC，通過電源轉(zhuǎn)換模塊U6為所述的記 錄儀提供輔助電源+5V，ARM處理器的工作電源使用該主電源VCC和輔助電源 +5V；測試電源+24V提供虛擬儀器模塊正常工作電源，輸入耦合電路從供電網(wǎng) 引入電源線上的各種干擾信號(hào)和雜波信號(hào)，經(jīng)過CC8、T4，CC9、T5和CC10、 T6隔離耦合處理，由TEST-A，TEST-B和TEST-C接口傳輸?shù)教摂M儀器模塊 DSO2904A；經(jīng)過虛擬儀器模塊DSO2904A采集處理后的數(shù)據(jù)，通過USB接口 傳輸?shù)紸RM處理器，經(jīng)過ARM處理器標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)保存到SD存儲(chǔ)卡 內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行后期分析處理，或通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口連接到互聯(lián)網(wǎng)上，將數(shù)據(jù)發(fā) 送到需要的數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測處理所采集到的干擾頻譜和干擾波形數(shù) 據(jù)；RS232接口用于與電腦連接，對所述的記錄儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

使用的ARM內(nèi)核的32位處理器型號(hào)是AM9260，并且運(yùn)行經(jīng)過授權(quán)的微 軟公司的WINDOWS?CE5.0操作系統(tǒng)；ARM處理器將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后存儲(chǔ)到高 容量的SD卡中，采集到足夠的數(shù)據(jù)后，可以到現(xiàn)場用便攜電腦通過RJ45網(wǎng)絡(luò) 接口或RS232接口將數(shù)據(jù)讀出，也可以將電網(wǎng)質(zhì)量現(xiàn)場記錄儀帶回實(shí)驗(yàn)室將數(shù) 據(jù)讀出到電腦后進(jìn)行數(shù)據(jù)的波形、頻譜、干擾強(qiáng)度和干擾時(shí)段分析。

一組有高速數(shù)據(jù)采集能力的虛擬儀器模塊DSO-2904A，采集電網(wǎng)中的高于 3kHz直到500kHz的電磁干擾信號(hào)的波形數(shù)據(jù)，通過USB接口與工業(yè)級(jí)ARM 處理器連接，ARM處理器將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后存儲(chǔ)到高容量的SD存儲(chǔ)卡中。

同時(shí)采集三相電源線路上的干擾信號(hào)，干擾信號(hào)通過CC8、CC9、CC10、 T4、T5和T6組成高通隔離變換電路，濾除50Hz的工頻電壓，提取高頻信號(hào)經(jīng) 阻抗匹配通過TEST-A、TEST-B和TEST-C接口與虛擬儀器模塊相連接。