[實用新型]一種基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置

有效

• 申請號: 201621190760.4
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN206450754U
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 張永旺;林國營;吳章憲;潘峰;宋強;趙偉
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 楊炳財,屈慧麗

技術領域

本實用新型涉及電力技術領域，尤其涉及一種基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置。

背景技術

隨著大量電力電子工業負載的應用，使得電網負荷逐漸呈現隨時間動態波動，甚至沖擊性的特點，如煉鋼廠的電弧爐、軋鋼機、港口的塔吊、城市輕軌及電動汽車充電站等，都為典型的沖擊性負載。其特征為電流隨負載的啟動與停止，呈現周期性的劇烈波動，其幅值大小可在秒級時間內出現大幅變動，同時造成電壓也出現波動。由于傳統的電測量儀表，都是針對穩態負載設計，其采用矩形窗方式，來計算電壓、電流有效值，以及有功功率等重要參數。

但這些儀表應用于沖擊性負載時，由于負載電流在短時間內出現快速的變化，因此變化期間的波形，富含豐富的頻譜信息，若采用矩形窗來截斷，進行電壓、電流及功率計算，將會引入非同步噪聲，造成結果出現異常波動。從而無法正確檢測沖擊性負載的電力參數，影響電網正常運行。

目前專門針對沖擊性負載電參數測量的方法有單周期矩形窗快速測量方法，其通過一片高速AD芯片，采用單周期電能快速算法，確保波動負荷下電能計量準確度,這種方法還是采用矩形窗截斷，只是用很短的矩形窗，同時提高采樣速率來解決沖擊負載電流波動造成的誤差影響。這種方法可以用于全波電壓、電流及功率計算，但無法準確分析短時間波動電流的頻譜信息，從而導致了無法準確計算基波或諧波頻段上的電壓、電流及有功功率數值的技術問題。

實用新型內容

本實用新型實施例提供的一種基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置，解決了目前專門針對沖擊性負載電參數測量的方法有單周期矩形窗快速測量方法，采用單周期電能快速算法，導致的無法準確計算基波或諧波頻段上的電壓、電流及有功功率數值的技術問題。

本實用新型實施例提供的一種基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置，包括：

電壓取樣電路、零磁通電流互感器、數字信號處理芯片、主CPU單元和顯示單元，所述電壓取樣電路、所述零磁通電流互感器和所述數字信號處理芯片電性連接；

所述數字信號處理芯片和所述主CPU單元通過SPI總線連接；

所述數字信號處理芯片中預置有ESPRIT算法，用于接收所述電壓取樣電路、所述零磁通電流互感器電流/電壓信號，進行所述ESPRIT算法的沖擊負荷計量；

所述主CPU單元和所述顯示單元電性連接，所述主CPU單元，用于將所述數字信號處理芯片中的所述沖擊負荷計量結果發送至所述顯示單元顯示。

優選地，基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置還包括：

電壓通道AD采樣芯片，通過所述SPI總線連接在所述電壓取樣電路和所述數字信號處理芯片之間。

優選地，基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置還包括：

電流通道AD采樣芯片，通過所述SPI總線連接在所述零磁通電流互感器和所述數字信號處理芯片之間。

優選地，基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置還包括：

485通信單元，與所述主CPU單元電性連接。

優選地，基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置還包括：

FLASH存儲器，通過SPI總線與所述主CPU單元電性連接。

優選地，基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置還包括：

時鐘單元，與所述主CPU單元電性連接。

優選地，基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置還包括：

EEPROM存儲芯片，通過I2C總線與所述主CPU單元電性連接。

優選地，基于ESPRITE的沖擊負荷計量裝置還包括：

供電單元，與所述主CPU單元電性連接。

優選地，顯示單元具體包括：

液晶顯示屏和機械功能按鍵，所述機械功能按鍵用于進行參數設置及輪顯操作。

優選地，所述數字信號處理芯片為DSP芯片。

從以上技術方案可以看出，本實用新型實施例具有以下優點：