[發(fā)明專利]一種可提供分頻動(dòng)態(tài)波形的電力信號(hào)源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110349767.1
• 申請(qǐng)日: 2011-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102507994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙偉;陳銳民;孫衛(wèi)明;肖勇;吳偉宗;周克西
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R1/28
• 分類號(hào): G01R1/28;G01R35/04
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力信號(hào)源，尤其是涉及一種可提供分頻動(dòng)態(tài)波形的電力信號(hào)源。

背景技術(shù)

伴隨著國(guó)家工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展，電子、電力設(shè)備的投入逐年增加，尤其近年來(lái)國(guó)家電力基礎(chǔ)建設(shè)的大規(guī)模改造和提升，國(guó)家電網(wǎng)的負(fù)荷成指數(shù)倍增加，電網(wǎng)污染日益嚴(yán)重，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性以及電子產(chǎn)品使用的安全性產(chǎn)生了極大的影響，故此針對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量的監(jiān)視、測(cè)量、計(jì)量和管理任務(wù)也日益受到重視。

目前對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量的監(jiān)視、測(cè)量、計(jì)量和管理任務(wù)主要是通過(guò)專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，但這種傳統(tǒng)的設(shè)備購(gòu)置、檢測(cè)建立方式成本高、效率低，不能符合國(guó)家工業(yè)化發(fā)展建設(shè)的需求。考慮到，目前全國(guó)每年電能表產(chǎn)量約2億，以諧波電能表占2%計(jì)，累計(jì)數(shù)年已近一千萬(wàn)之多，其覆蓋到了全國(guó)各大中城市，而這批急于投入使用的電能表，因無(wú)切實(shí)可行的檢測(cè)手段，難以溯源，部分只能作監(jiān)視儀表使用，僅局限于傳統(tǒng)的電能計(jì)費(fèi)任務(wù)，尤其是具有先進(jìn)的計(jì)算能力的諧波電能表，電能表這樣的簡(jiǎn)單利用造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。造成如此現(xiàn)象的根本原因，就是常規(guī)的電能表檢定裝置，無(wú)法提供分頻動(dòng)態(tài)波形信號(hào)，也就無(wú)法對(duì)諧波電能表在各諧波狀態(tài)下的計(jì)量進(jìn)行檢定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種可提供分頻動(dòng)態(tài)波形的電力信號(hào)源。

上述技術(shù)問(wèn)題，是通過(guò)以下技術(shù)措施解決的：

一種可提供分頻動(dòng)態(tài)波形的電力信號(hào)源，其特征是，包括：

單片機(jī)模塊1，其內(nèi)包含有獨(dú)立時(shí)鐘單元，用于控制及輸出波形工作頻率；

波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊2，為雙端并口RAM，用于緩存單片機(jī)模塊1輸出的波形相位信息；

鎖相環(huán)掃描模塊3，包括有鎖相環(huán)芯片和CPLD芯片，用于控制輸出波形頻率和相位信息合成；

幅值數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4，為第一16位并口D/A轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字輸出波形信息轉(zhuǎn)換成模擬輸出波形信號(hào)；

波形數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5，第二16位并口D/A轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字輸出波形信息轉(zhuǎn)換成模擬輸出波形信號(hào)；

波形輸出運(yùn)算放大器6，用于放大模擬輸出信號(hào)；

電壓基準(zhǔn)模塊7，用于輸出基準(zhǔn)電壓；

通信接口模塊8，用于收發(fā)控制信號(hào)；

幅值輸出運(yùn)放模塊9，用于放大模擬輸出信號(hào)；

所述的單片機(jī)模塊1通過(guò)通信接口模塊8接收和反饋控制信號(hào)，輸出波形的數(shù)據(jù)、地址信號(hào)至所述的雙端并口的波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊2的數(shù)據(jù)口和地址口；輸出波形的幅值信號(hào)至所述的幅值數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4的入口端數(shù)據(jù)口，獨(dú)立時(shí)鐘單元輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)至所述的鎖相環(huán)掃描模塊3的鎖相環(huán)芯片；

所述的幅值數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4的REF口輸入所述的電壓基準(zhǔn)模塊7輸出的基準(zhǔn)電壓，輸出幅值信號(hào)至幅值輸出運(yùn)放模塊9；

所述的鎖相環(huán)掃描模塊3的CPLD芯片輸出地址掃描信號(hào)至所述的波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊2的出口端地址口；

所述的波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊2的出口端數(shù)據(jù)輸出口輸出至所述的波形數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5的數(shù)據(jù)口，所述的波形數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5的REF口輸入幅值輸出運(yùn)放模塊9的輸出，所述的波形輸出運(yùn)算放大器6輸入波形數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5的輸出波形信號(hào)、最后輸出分頻動(dòng)態(tài)波形。

在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做進(jìn)一步的改進(jìn)：

為了輸出滑波波形信號(hào)，還包括用于輸出指數(shù)波形信號(hào)的數(shù)字電位器10和用于疊加正弦波信號(hào)和指數(shù)波形信號(hào)的加法器11；所述的數(shù)字電位器10連接在所述幅值輸出運(yùn)算放大器9的輸出端與電壓參考端（接地）之間，數(shù)字電位器10的控制端連接到所述單片機(jī)模塊的相應(yīng)端口，數(shù)字電位器的中心抽頭和所述波形輸出運(yùn)算放大器6的輸出端分別通過(guò)第一電阻和第二電阻連接到加法器的同相輸入端，加法器11的輸出端為電力信號(hào)源的波形輸出端。

本發(fā)明的電力信號(hào)源采用高速單片機(jī)、雙端口并口存儲(chǔ)器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以數(shù)字處理模擬輸出的方式，依據(jù)實(shí)際需要能提供多種多樣的分頻動(dòng)態(tài)波形信號(hào)；

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的可提供分頻動(dòng)態(tài)波形的電力信號(hào)源，能夠提供分頻動(dòng)態(tài)波形的電力信號(hào)，對(duì)諧波電能表在各諧波狀態(tài)下的計(jì)量進(jìn)行檢定，使得諧波電能表能夠得以承擔(dān)電網(wǎng)質(zhì)量的監(jiān)視、測(cè)量、計(jì)量和管理任務(wù)，極大的節(jié)約了國(guó)家資源。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明電力信號(hào)源實(shí)施例一的電路原理框圖；

圖2為圖1所示電力信號(hào)源實(shí)施例輸出半波/觸發(fā)波形的信號(hào)流程圖；

圖3為圖1所示電力信號(hào)源實(shí)施例輸出沖擊正弦波波形的信號(hào)流程圖；