[實用新型]一種海上電網配電末端能源監測裝置

有效

• 申請號: 201320429313.X
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN203465364U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 王建豐;魏澈;何玉成;劉國鋒;李強;葛永娟;王博;萬光芬
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;深圳市海億達能源科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/25;G01K13/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本實用新型涉及海上電網能源監測技術領域，特別是關于一種用于電力系統能源監測的海上電網配電末端能源監測裝置。

背景技術

能源監測裝置是在電力儀表的基礎上實現電能耗的有效監測，是現在電力系統必不可少的測量工具，能源監測也是保障電力系統及其電力設備安全運行不可缺少的手段之一，它能反映出電力系統運行過程中回路的電力參數，電能耗狀況，為整個系統做整體能耗分析提供數據支持。隨著電力事業的不斷發展及集成電路在測量儀表的運用，測量儀表的要求也越來越高，成為電力監測必不可少的工具。現在能源監測裝置功能較單一，基本只能實現回路電參數及能耗監測，部分高端儀表增加電能質量參數監測，而不能滿足電力系統對電能監測以及可靠性并存的要求。

尤其針對海上油田平臺小電網系統，本身電網的穩定性就不比陸地大電網系統穩定性好，加之，海上平臺生產連續的特點，電力系統中設備多為大功率設備，且變頻器的輸出端多采用PWM控制技術的功率開關器件（如IGBT、GTO），高速的開關動作使得逆變器輸出通過線路或電磁波空間耦合形成電磁干擾或共模電壓，對電機負載或整個電網可能造成過大尖波電壓、振動、以電磁形式耦合至地線等問題，多引起電路高頻干擾，對電網的穩定性和其他設備的正常運行影響較大。因此，海上平臺的末端測量儀表除了需要滿足電量監測的功能外，還需要對末端設備的安全實時監測，尤其是剩余電流、高頻干擾信號、導體溫度的監測、趨勢分析尤為重要。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種海上電網配電末端能源監測裝置，實現了海上電網配電末端的電能、電能質量、高頻干擾、導體溫度等多種功能的同時在線監測。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種海上電網配電末端能源監測裝置，其特征在于：它包括電流互感器調理電路、計量分析模塊、電壓調理電路和控制模塊；海上電網配電末端的回路三相電流和回路剩余電流經所述電流互感器調整電路處理后輸入至所述計量分析模塊內；海上電網配電末端的回路三相電壓經所述電壓調整電路處理后也輸入至所述計量分析模塊內；所述計量分析模塊根據接收到的電流值及電壓值計算出各相以及合相的所有電量參數，并將該電量參數經SPI接口讀入到所述控制模塊中，所述控制模塊對接收到的所有電量參數進行控制，實現對海上電網配電末端能源監測。

所述控制模塊包括CPU、LCD指示燈、通訊接口、鍵盤輸入模塊、開關量輸入模塊、第一光電隔離電路、LED警告燈、第二光電隔離電路、開關量輸出模塊、外部溫度傳感器、時鐘模塊、鐵電存儲器、JTAG接口和蜂鳴器；所述CPU將接收到的所有電量參數處理后，由所述LCD指示燈顯示結果，或通過所述通訊接口連接后臺監控系統進行顯示；所述鍵盤輸入模塊用于向所述CPU輸入控制命令；所述開關量輸入模塊用于向所述第一光電隔離電路輸入開關狀態信號，所述第一光電隔離電路抑制開關狀態信號中的干擾信號，并將處理后的開關狀態信號輸入至所述CPU內；同時通過所述LED警告燈對當前開關量狀態進行顯示；后臺監控系統將控制指令通過所述通訊接口輸入至所述CPU，由所述CPU經所述第二光電隔離電路向所述開關量輸出模塊輸出開關量信號；所述外部溫度傳感器將采集到的配電回路導體溫度輸入至所述CPU內，對配電回路導體溫度監測；所述時鐘模塊連接所述CPU，用于確保電流、電壓數據采集的同時性；所述鐵電存儲器用于存儲所述CPU中的各種數據以形成歷史數據；所述CPU通過所述JTAG接口連接適配器；所述蜂鳴器連接所述CPU，用于在出現故障時輸出報警信息。

所述電流互感器調整電路中的電流互感器采用高導磁材料。

所述計量分析模塊包括低通濾波電路、ADC和數字信號處理器；所述電流互感器調理電路和電壓調理電路將電流、電壓信號經所述低通濾波電路濾除高頻干擾信號后，經所述ADC輸入至所述DSP中處理，得到海上電網配電末端回路電量參數。