[實用新型]一種電能質量監(jiān)測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320179881.9
• 申請日: 2013-04-11
• 公開（公告）號: CN203164341U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 梅永;王柏林
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本實用新型公開了一種電能質量監(jiān)測儀，屬于智能電網(wǎng)技術領域。

背景技術

智能電網(wǎng)計劃是中國國家電網(wǎng)公司2009年5月21日首次公布的，其內(nèi)容有：以堅強智能電網(wǎng)以堅強網(wǎng)架為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合，是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。而電能質量的監(jiān)測是質量電網(wǎng)計劃中最基礎的一個環(huán)節(jié)。它包括了對電網(wǎng)中的三相電壓電流、有功無功、電能、整次諧波和間諧波、閃變、驟升驟降等參數(shù)進行準確實時的測量和監(jiān)控，并要求終端能夠具有通用的通信方式和數(shù)據(jù)記錄存儲單元。完全滿足上述要求的電能質量監(jiān)測儀并不多。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了一種數(shù)字化、智能化與無線化的多功能電能質量監(jiān)測儀。

本實用新型的具體技術方案如下：

電能質量監(jiān)測儀，主要包括檢測部分和通信部分，檢測部分包括PT電壓互感器、CT電流互感器、整形和測頻模塊、鎖相環(huán)、模數(shù)轉換器、DSP處理器；通信部分包括本地通信模塊、遠程通信模塊；此外還有外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊、電源模塊；所述PT電壓互感器、CT電流互感器的輸入端接待測回路電線，電壓互感器、電流互感器的輸出端與模數(shù)轉換器的輸入端連接，所述模數(shù)轉換器的輸出端與DSP處理器連接，所述整形和測頻模塊與待測回路電線連接，整形和測頻模塊的輸出端通過鎖相環(huán)與模數(shù)轉換器相連，DSP處理器分別與電源模塊、本地通信模塊、遠程通信模塊、外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊相連。

模數(shù)轉換器采用AD73360L芯片。

DSP處理器采用TMS320F2812芯片。

本實用新型具有如下優(yōu)點：

本實用新型的電能質量監(jiān)測儀是一種數(shù)字化、智能化與無線化的多功能電能質量監(jiān)測儀，可實現(xiàn)監(jiān)測的實時性。

附圖說明

???????圖1為電能質量監(jiān)測儀的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發(fā)明的技術方案進行詳細說明：

本實用新型的原理框圖如圖1所示，該電能監(jiān)測儀對電網(wǎng)的三相電壓和三相電流進行采樣，從而計算相關電能質量參數(shù)。

本實用新型的工作過程如下：

電網(wǎng)中的三相電壓電流信號分別進入電壓互感器（PT）和電流互感器（CT），把220V左右的電壓、電流信號變換為0.5V的電壓信號，再經(jīng)過一階的RC濾波器后進入六路的16位模數(shù)轉換器ADC-AD73360L。同時三相電壓信號進入整形電路，由正弦波被整型成方波，由DSP處理器內(nèi)部的捕捉電路捕捉其上升沿，并用定時器對兩個上升沿之間的時間差進行定時，所得到的時間就是電網(wǎng)信號的周期。把所得的電網(wǎng)信號的頻率作為鎖相環(huán)的輸入信號，采用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)頻率，鎖相環(huán)電路的輸出作為ADC的采樣時鐘，使采樣盡可能的逼近同步采樣。同時模數(shù)轉換器AD73360L把采樣所得的電壓電流信號通過串行口輸送給DSP處理器，DSP處理器利用這些采樣值進行一系列的數(shù)字化處理即可得到與電能質量有關的參數(shù)。電能質量監(jiān)測終端實現(xiàn)諧波和間諧波的檢測的過程中，采用了TI公司生產(chǎn)的鎖相環(huán)采用鎖相環(huán)芯片TLC2932。在上升沿中斷中檢測到的信號的周期，按照這個周期的時間由PWM定時器產(chǎn)生一個時鐘，作為鎖相環(huán)信號的輸入，經(jīng)過由鎖相環(huán)芯TLC2932電路進行跟蹤，最后的輸出的信號作為模數(shù)轉換器AD73360L的采樣時鐘信號。

對三相電壓和電流連續(xù)采樣電能質量監(jiān)測終端測量諧波和間諧波的過程中使用的數(shù)據(jù)量較大，DSP處理器TMS320F2812內(nèi)部的RAM空間已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)存儲的要求，故外擴一塊靜態(tài)外轉存儲模塊RAM-IS61LV25616，以滿足數(shù)據(jù)存儲的要求。

電能質量監(jiān)測終端具有擁有的主要通信方式：232通信、485通信、以太網(wǎng)通信。并可根據(jù)要求增加GPRS通信、短距離無線通信等無線通信方式。

采用AD73360L+TMS320F2812作為主控芯片研制了電能質量監(jiān)測終端，可以實

現(xiàn)電能質量相關參數(shù)的準確測量。