[發(fā)明專利]多功能風電質(zhì)量監(jiān)測儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110417378.8
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102520236A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳淵睿;敖華;張祥羅;王亞蘭;許厚鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R13/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風電質(zhì)量領(lǐng)域，特別涉及一種多功能風電質(zhì)量監(jiān)測儀。

背景技術(shù)

風力發(fā)電作為風能利用的主要形式，受到世界各國的高度重視。隨著世界風電裝機容量的不斷增加，風力發(fā)電對接入電網(wǎng)的沖擊和電力諧波的影響將不容忽視，而且不穩(wěn)定風速所造成的電壓、頻率波動和電力諧波會對接入電網(wǎng)的設備造成直接影響，嚴重時會威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此，研制風電電能質(zhì)量監(jiān)測與管理系統(tǒng)，對電能質(zhì)量進行長期、連續(xù)地監(jiān)測與管理，對于全面掌握及改善電能質(zhì)量狀況來說是十分必要的。目前國內(nèi)現(xiàn)行的風電質(zhì)量監(jiān)測終端一般只能監(jiān)測電壓、電流有效值和有功功率的大小，不能監(jiān)測電壓電流畸變率和諧波含量，也不能以波形的形式將監(jiān)測的參數(shù)顯示出來，影響對風電質(zhì)量的實時分析和評估，不利于故障的排除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有風電質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)功能單一的局限性，提供一種多功能風電質(zhì)量監(jiān)測儀。該監(jiān)測儀能夠同時監(jiān)測多項電能質(zhì)量參數(shù)，并且能夠在終端界面上以恰當?shù)男问胶痛翱陲@示出來。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種多功能風電質(zhì)量監(jiān)測儀，包括電壓傳感器、電流傳感器、信號調(diào)理器、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器和MCU模塊，電壓傳感器和電流傳感器分別將風電系統(tǒng)中待測的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換為低電壓、小電流的模擬信號，經(jīng)由信號調(diào)理器對該模擬信號進行濾波和偏置處理后，A/D轉(zhuǎn)換器采集此模擬信號將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再由DSP處理器將該數(shù)字信號讀到內(nèi)存中，然后DSP處理器調(diào)用FFT算法進行計算處理，最后通過SCI接口將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給MCU模塊進行實時顯示。

所述監(jiān)測儀還包括過零比較光耦隔離模塊和鎖相倍頻模塊，電網(wǎng)、過零比較光耦隔離模塊、鎖相倍頻模塊和A/D轉(zhuǎn)換器依次連接。

所述過零比較光耦隔離模塊設有過零比較器，用以保證采樣信號與待測信號嚴格同步；所述所述鎖相倍頻模塊設有鎖相環(huán)，用以保證A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率。

所述DSP數(shù)據(jù)處理器外連接有SRAM存儲器。

所述DSP數(shù)據(jù)處理器通過JTAG接口進行下載和調(diào)試。

所述MCU模塊外連接有FRAM存儲器。

所述MCU模塊通過通信接口與計算機連接。

所述MCU模塊外連接有LCD顯示器和鍵盤輸入模塊。

所述DSP處理器采用DSP?TMS320F2812處理器。

所述MCU模塊采用ARM9?S3C2440處理器。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：

該多功能風電質(zhì)量監(jiān)測終端可較全面的監(jiān)測風電系統(tǒng)的運行情況，特別是能夠監(jiān)測電壓電流各次諧波含量，為找到系統(tǒng)故障原因提供強有力的保障，為整個風電系統(tǒng)的安全可靠運行提供可靠的數(shù)據(jù)保障。并且可以保存歷史數(shù)據(jù)供日后查詢以及根據(jù)歷史數(shù)據(jù)給風電系統(tǒng)的未來運行狀況提供有效預測，同時該裝置操作簡便，安全可靠，直觀易懂，極大的方便和簡化了風力發(fā)電場的測控。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖。

圖2是本發(fā)明監(jiān)測儀輸出的A相電壓諧波柱狀圖。

圖3是本發(fā)明監(jiān)測儀輸出的三相電壓波形圖。

圖4是本發(fā)明監(jiān)測儀輸出的三相電流波形圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施作進一步描述，但本發(fā)明的實施不限于此。

如圖1所示，一種多功能風電質(zhì)量監(jiān)測儀，包括電壓傳感器、電流傳感器、信號調(diào)理器、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器和MCU模塊，電壓傳感器和電流傳感器分別將風電系統(tǒng)中待測的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換為低電壓、小電流的模擬信號，經(jīng)由信號調(diào)理器對該模擬信號進行濾波和偏置處理后，A/D轉(zhuǎn)換器采集此模擬信號將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再由DSP處理器將該數(shù)字信號讀到內(nèi)存中，然后DSP處理器調(diào)用FFT算法進行計算處理，最后通過SCI接口將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給MCU模塊進行實時顯示。

所述監(jiān)測儀還包括過零比較光耦隔離模塊和鎖相倍頻模塊，電網(wǎng)、過零比較光耦隔離模塊、鎖相倍頻模塊和A/D轉(zhuǎn)換器依次連接。

所述過零比較光耦隔離模塊設有過零比較器，用以保證采樣信號與待測信號嚴格同步；所述所述鎖相倍頻模塊設有鎖相環(huán)，用以保證A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率。

所述DSP數(shù)據(jù)處理器外連接有SRAM存儲器。

所述DSP數(shù)據(jù)處理器通過JTAG接口進行下載和調(diào)試。

所述MCU模塊外連接有FRAM存儲器。

所述MCU模塊通過通信接口與計算機連接。

所述MCU模塊外連接有LCD顯示器和鍵盤輸入模塊。